По общей классификации все методы НК делят на группы, называемые видами НК. Согласно ГОСТ 18353 существует десять различных видов НК:
- магнитный
- электрический
- вихретоковый
- радиоволновой
- тепловой
- оптический
- радиационный
- акустический
- проникающими веществами (капиллярный)
- течеискание
Внутри каждого вида методы классифицируют на дополнительные признаки. Здесь будем рассматривать только методы акустического контроля.
Акустические методы НК подразделяют на две большие группы:
1) Пассивные методы основаны только на приеме волн, источником которых служит сам объект контроля. Например – образование трещин сопровождается возникновением акустических колебаний.
2) Активные методы основаны на излучение и приеме упругих волн.
Активные методы делят на методы отражения, прохождения, комбинированные (т.е. использующие методы отражения и прохождения), собственных колебаний и импедансные.
Методы отражения основаны на анализе отражения импульсов и упругих волн от неоднородностей или границ объекта контроля.
|
|
Методы прохождения основаны на влиянии параметров объектов контроля на характеристики прошедших через него волн.
Комбинированные методы используют влияние параметров объекта контроля как на отражение, так и на прохождение упругих волн.
В методах собственных колебаний о свойствах объекта контроля судят по параметрам его свободных или вынужденных колебаний (их частотам и величине потерь)
В импедансных методах информативным параметром служит механический импеданс объекта контроля в зоне его контакта с преобразователем.
Пассивные методы НК классифицируют по характеру анализируемых сигналов.
Ультразвуковая дефектоскопия основана на свойстве ультразвуковых волн направленно распространяться в средах и отражаться от границ сред или нарушений сплошности (дефектов), обладающих другими акустическими сопротивлениями. В практике качества сварных соединений используется в основном 3 метода:
1) Теневой
2) Зеркально-теневой
3) Эхо-импульсный
1) Теневой метод заключается в том, что с одной стороны изделия устанавливается излучатель, а с другой стороны приёмник.
Теневой метод основан на введение в контролируемое изделие упругих колебаний и регистрации изменения их интенсивности после прохождения через контролируемый объект. Преобразователь, излучающий колебания, находится по одну сторону контролируемого изделия или его участка, приемный преобразователь находится с другой его стороны соосно с излучателем.
При отсутствии нарушений сплошности материала, приемный преобразователь регистрирует определенную амплитуду сигнала, прошедшего через изделие. При постоянной толщине изделия, однородном материале, одинаковой шероховатости поверхности изделия(и параллельности верхней и нижней поверхностей) амплитуда прошедших упругих волн будет изменяться в небольших пределах. Наличие несплошностей материала на пути волны приведет к уменьшению амплитуды принятого сигнала, так как за дефектом образуется область «звуковой тени». Это уменьшение регистрируется индикатором дефектоскопа и является признаком наличия дефекта в зоне контроля. О величине дефекта можно судить по степени ослабления прошедшего сигнала.
|
|
Зондирующий импульс – акустический импульс, излучаемый преобразователем. Форма зондирующего импульса зависит от подключенного преобразователя, без которого импульс представляет собой односторонний толчок напряжения, убывающий по экспоненциальному закону.
2) При зеркально-теневом методе о наличии дефекта судят по уменьшению амплитуды сигнала, отраженного от противоположной поверхности изделия.
Противоположная поверхность, зеркально отражающая ультразвук называется донной поверхностью, а отраженный от неё импульс называется донным импульсом. Зеркально-теневой метод применяется для контроля железнодорожных рельс.
3) Эхо-импульсный метод заключается в озвучивании изделия короткими импульсами ультразвуковых колебаний, и регистрацией эхо-сигналов от дефекта.
(Может использоваться преобразователь как с одним активным элементом, так и преобразователь с раздельными излучателем и приемником или два преобразователя: один – в режиме излучения, второй – в режиме приема) Обычно излучатель и приемник находятся с одной стороны изделия
При наличии несплошности (дефекта) импульс отразится от него раньше, чем от донной поверхности. Между зондирующим и донным сигналами возникает промежуточный сигнал – от несплошности, который и является признаком наличия дефекта в этом методе. По этому сигналу определяют характер дефекта, глубину залегания дефекта и условные размеры. Этот метод нашел наибольшее применение на практике благодаря высокой чувствительности и универсальности. Он работает в импульсном режиме.