Общие сведения. Акустические методы контроля

Акустические методы контроля

Документальное оформление результатов радиографического контроля.

Наряду с данными о схеме и параметрах контроля документальное оформление должно сопровождаться полной и точной информацией о качестве ОК., которую содержит снимок. Важным аспектом любого документального оформления результатов контроля является способ описания местоположения участков ОК., с которых были сделаны рентгеновские снимки. Отсутствие пояснительной информации при просмотрах рентгенограмм может приводить к дорогостоящим задержкам при решении вопросов о причинах аварийных ситуаций, проверке качества ОК заказчиком, органами надзора и т. п. Наконец, основной задачей документального оформления результатов радиографического контроля является точное описание всех существенных дефектов, обнаруженных в ОК с учётом их характеристик, размеров, местоположение и, если тот, кто оформляет документы, обладает необходимой компетентностью, значимости таких дефектов.

Акустическими методами называют методы, основанные на использовании упругих колебаний и волн любых частот. Методы, использующие частоты от 20кГц до 100МГц называют ультразвуковыми. Упругая волна представляет собой процесс распространения возмущений в среде в результате действия механических сил, происходящий благодаря упругому взаимодействию частиц среды.

В жидкостях и газах распространяются лишь продольные волны. В безграничных твёрдых телах могут существовать только продольные и поперечные (сдвиговые) волны. В продольных волнах направление колебательного движения частиц среды совпадает (или противоположно) с направлением распространения волны, в поперечных – перпендикулярно этому направлению.

В ограниченных твёрдых телах могут распространяться также волны других типов. Из них основное значение имеют: поверхностные волны (волны Рэлея), нормальные волны в слоях (волны Лэмба), изгибные волны, нормальные стержневые волны (волны Похгаммера).

Поверхностные волны распространяются по свободным поверхностям твёрдых тел в слое толщиной порядка длины волны. Частицы среды движутся по эллиптическим траекториям.

Волны Лэмба возбуждаются в слоях – листах, стенках труб и т. п. и имеют волноводный механизм распространения. Скорость распространения этих волн зависит от толщины слоя и частоты. Симметричные и антисимметричные моды волн отличаются симметричным и антисимметричным движениями относительно среднего сечения слоя. Различные моды волн распространяются с разными скоростями. Изгибные волны есть частный случай антисимметричных волн Лэмба нулевого порядка, когда длина волны намного больше толщины слоя.

Стержневые волны во многом сходны с волнами Лэмба. Скорости продольных, поперечных и поверхностных волн в большинстве материалов не зависят от частоты. Скорости волн в пластинах и стержнях зависят от произведения толщины изделия на частоту. Это явление называют дисперсией скорости.

Для возбуждения и приёма упругих колебаний используют преобразователи. Наиболее распространены пьезоэлектрические преобразователи. Они очень разнообразны и отличаются назначением, исполнением, рабочими частотами. Прямые совмещённые преобразователи служат для получения и приёма продольных упругих волн. Обе эти функции выполняет один пьезоэлемент.

Конструкции преобразователей бывают следующими: а) прямой совмещённый; б) наклонный; в) раздельно-совмещённый.

7

2

1

3

5

7

2

1

8

3

5

9 7 6

2

1

8

3

4

5

а)

б)

в)

Рис. 2.2 Схема пьезоэлектрического преобразователя

1- пьезоэлемент; 2 - демпфер; 3 - протектор; 4 - слой контактной жидкости; 5 - контролируемый объект; 6 - корпус; 7 - вывод; 8 - призма; 9 - акустический экран.

В раздельно - совмещённых преобразователях (в) для излучения и приёма продольных волн используют ручные пьезоэлементы смонтированные в общем корпусе.

Для работы поперечными, поверхностными и волнами Лэмба служат наклонные преобразователи (б). Все эти волны возбуждаются в контролируемом изделии путём трансформации продольных волн, падающих на границу раздела «преобразователь-изделие» под различными углами. При приёме происходит обратная трансформация.

Дата добавления: 2014-12-10