2020-06-08
2021
В отечественной УЗ дефектоскопии широко распространено сопоставление размеров выявляемых несплошностей (дефектов) с размерами плоского диска, ориентированного перпендикулярно акустическому лучу.
Эквивалентным размером (диаметром или площадью) дефекта называют размер искусственного круглого плоскодонного отражателя, расположенного в образце с одинаковыми акустическими свойствами перпендикулярно акустической оси на том же расстоянии, что и дефект, который дает эхоимпульс такой же амплитуды.
Для расчета амплитуды эхо-сигнала от дефекта в широком диапазоне расстояний и размеров дефектов применяют АРД-диаграммы.
АРД-диаграммой называют семейство кривых, устанавливающих зависимость между амплитудой ( А ) эхо-сигнала от дискового отражателя, ориентированного перпендикулярно акустической оси ПЭП и отражающего 100% падающей на него УЗ энергии, расстоянием ( Р ) от излучателя до отражателя и размером - площадью или диаметром ( Д ) отражателя.
Существуют обобщенные (нормированные) и рабочие АРД-диаграммы. В обобщенных АРД - диаграммах (рис. 4.48) по горизонтальной оси отложено расстояние между отражателем (дефектом) и излучателем (ПЭП), отнесенное к величине ближней зоны ПЭП (r/ rб). По вертикальной оси отложено отношение U/U0 в отрицательных децибелах. На диаграмму нанесена группа кривых, показывающих зависимость U/U0 от расстояния. Каждой кривой соответствует определенный размер (диаметр) отражателя, отнесенный к диаметру пьезоэлемента. Обобщенные АРД-диаграммы используются для построения рабочих АРД-диаграмм.
|
|
|
Рабочие АРД-диаграммы (рис. 4.49) строят для конкретных размеров, частоты и угла ввода ПЭП, используя следующие способы:
- построение на основе обобщенных АРД-диаграмм;
- экспериментальным путем на основе измерений амплитуд эхо-сигналов от искусственных отражателей в образцах;
- расчетным путем с применением уравнений акустического тракта.
По горизонтальной оси рабочей АРД-диаграммы отложено расстояние между отражателем и точкой ввода центрального УЗ луча в контролируемое изделие. Для наклонных ПЭП это соответствует расстоянию по лучу. На некоторых рабочих АРД - диаграммах для наклонных ПЭП по горизонтальной оси приводится расстояние по вертикальной координате (по глубине) или по горизонтальной координате. Вместо последнего расстояния иногда приводят "укороченную проекцию" - расстояние от передней грани ПЭП до проекции отражателя на поверхность контроля. По вертикальной оси отложено отношение U/U0 в дБ. Каждой кривой соответствует определенный размер (диаметр или площадь) отражателя. Верхняя кривая соответствует бесконечной плоскости - донной поверхности, расположенной перпендикулярно центральному УЗ лучу.
|
|
|
Рис. 4.48. Обобщенная АРД – диаграмма.
Рис. 4.49. Рабочая АРД – диаграмма для преобразователя WB 45-2.
Метод АРД-диаграмм широко используют как в отечественной, так и в зарубежной практике. Так, в Германии для обозначения этого метода используют аббревиатуру AVG-диаграммы. В отечественной литературе указывают на принципиальное отличие в построении АРД - и AVG - диаграмм: АРД-диаграммы построены по максимуму отраженного сигнала, а AVG-диаграммы получены экспериментально из условия соосного расположения преобразователя и искусственного отражателя. Кроме того, если в отечественных АРД - диаграммах по горизонтальной шкале отложено расстояние в линейных единицах, то в AVG-диаграммах эта шкала построена в логарифмических единицах. Тем не менее, сущность и основные правила применения этих методов являются общими, поэтому в дальнейшем тексте данной книги будет применяться термин АРД - диаграмма, в том числе и к зарубежным диаграммам.
С использованием АРД-диаграмм решают три основные задачи:
1 - настройка чувствительности дефектоскопа;
2 - определение эквивалентных размеров обнаруженных дефектов.
3 - оценка коэффициента затухания УЗ волн;
