Импедансный метод

Импедансный метод основан на регистрации величины акустического импеданса z участка контролируемого изделия. Изменение импеданса может быть обнаружено по изменению амплитуды или фазы силы реакции, действующей на датчик, возбуждающий в изделии упругие колебания звуковой частоты. При вводе упругих колебаний звуковой частоты не требуется применения каких-либо акустических жидкостей. Такой способ ввода называется сухим контактным.

На рис. 4.8 показана схема измерения импеданса амплитудным способом в резонансном режиме.

Датчиком здесь является стержень 1, совершающий продольные колебания. Предварительно импедансный дефектоскоп настраивают таким образом, чтобы частота вынужденных колебаний датчика совпадала с частотой собственных колебаний качественного изделия (обычно в пределах 3¸10 кГц). Тогда, если этот стержень контактирует, например, с участком обшивки 2, склеенной с пластиной 3, то вся конструкция колеблется как единое целое, а импеданс системы «обшивка – клеевая прослойка 4 – пластина» определяется жесткостью всей системы и будет максимальным.

Рис. 4.8. Схема импедансного контроля клеевых соединений: 1 – стержень (волновод); 2 - обшивка; 3 - пластина; 4 – клеевая прослойка; 5 - непроклей; 6 – генератор электрических колебаний; 7 – принимающий пьезоэлемент; 8 – излучающий пьезоэлемент; 9 - усилитель; 10 – стрелочный индикатор; 11 – реле с сигнальным устройством

Если же стержень расположить над дефектной зоной (непроклеем 5), то неприклееный участок обшивки будет колебаться, как зажатый по контуру диск, имеющий толщину h, а следовательно и изгибную жесткость меньше, чем соответственно толщина H и жесткость клеевого соединения в качественном месте. Вследствие этого система выходит из резонанса, сила реакции изделия и, следовательно, импеданс z резко уменьшаются, что сопровождается уменьшением показаний стрелочного индикатора 10, расположенного на передней панели дефектоскопа и срабатыванием релейного устройства 11.

Чувствительность импедансного метода ухудшается по мере увеличения глубины залегания дефекта (увеличения толщины обшивки и (или) уменьшения толщины нижней пластины на рис. 4.8) и составляет обычно от 1¸10 см² площади непроклея. Считается, что мертвая зона в изделии, контролируемом данным методом, расположена в нижней половине толщины изделия.

Импедансный метод широко используется для контроля непроклеев в трехслойных панелях, являющихся типовыми элементами конструкций летательных аппаратов. Скорость перемещения датчика не должна превышать 10 м/мин, расстояние между трассами должно составлять около 80% максимального размера допускаемого непроклея.

Дата добавления: 2014-12-27