КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Методы ультразвуковой дефектоскопии
Для контроля материалов и сварных соединений применяют следующие основные методы УЗ-дефектоскопии. Прежде всего — импульсный эхо-метод (рис. 1.1, а), основанный на отражении УЗ-колебаний от несплошности (отражателя), причем амплитуда эхо-сигнала пропорциональна площади этого отражателя. Этим методом контролируют поковки, штамповки, прокат, термообработанное литье, пластмассы, измеряют толщину металлов и оценивают структуру материалов. Эхо-метод широко используют для контроля сварных соединений. Чувствительность эхо-метода высокая: она достигает 0,5 мм2 на глубине 100 мм. К преимуществам данного метода следует также отнести возможность одностороннего доступа к зоне шва, поскольку достаточно только одного преобразователя и для излучения и для приема УЗ-сигналов. Недостатки эхо-метода — это сравнительно низкая помехоустойчивость и резкое изменение амплитуды отраженного сигнала от ориентации дефекта (угла в между УЗ-лучом и плоскостью отражателя).
Рис.1.1.Схемы использования основных методов УЗ-контроля: а — эхо-метод; б — теневой; в — зеркально-теневой; г — эхо-зеркальный; д — эхо-теневой.
Теневой и зеркально-теневой методы, также широко распространенные, основаны на уменьшении амплитуды УЗ-колебаний вследствие наличия несплошности на их пути (рис. 1.1, б, в). Чем крупнее дефект, тем слабее прошедший к приемнику сигнал. В теневом методе (рис. 1.1, б) УЗ-луч идет прямо от генератора к приемнику через контролируемый металл. Теневой метод применяют в основном для контроля проката малой и средней толщины, некоторых резиновых изделий (покрышек колес), для исследования упругих свойств стеклопластиков, бетона, графита и т. д. В отличие от эхо-метода теневой метод имеет высокую помехоустойчивость и слабую зависимость амплитуды от угла ориентации дефекта. Однако имеются серьезные недостатки: необходимость двустороннего доступа и малая точность оценки координат дефектов. Зеркально-теневой метод отличается от теневого тем, что регистрирует уменьшение УЗК, отраженных от нижней поверхности листа (рис. 1.1, в). Зеркально-теневой метод, как видно из схемы, не требует двустороннего доступа к соединению. Этот метод широко используют для контроля железнодорожных рельсов. Он позволяет также более достоверно определять наличие корневых дефектов в стыковых швах. Оба теневых метода используют обычно для соединений с грубообработанной поверхностью. Например, их успешно применяют для контроля стыков арматуры периодического профиля. Эхо-зеркальный метод (рис. 1.1, г) основан на сравнении амплитуд обратно-отраженного и зеркально-отраженного сигналов от дефекта. Основное преимущество эхо-зеркального метода — высокая выявляемость плоскостных дефектов и возможность оценки их формы по специальному коэффициенту. Ограничения данного метода: применение только для металла больших толщин (более 40 мм); сравнительно большой пороговый размер выявляемоcти дефектов округлой формы (диаметр не менее 3 мм). Иногда используется эхо-теневой метод. В этом случае о наличии дефекта судят одновременно по эхо-импульсу от несплошности и по ослаблению однажды отраженного донного сигнала (рис. 1.1, д). Эхо-теневой метод применяют при механизированном контроле сварных стыков труб. Он дает большую вероятность обнаружения дефектов и возможность оценки их характера, а также позволяет вести контроль за качеством акустического контакта при наличии сложной многоканальной аппаратуры. В зависимости от метода УЗ-дефектоскопии и вида объекта контроля используют разные схемы соединения преобразователей. При эхо-методе широко применяют совмещенную схему ИП, когда один пьезоэлемент слу-жит сначала излучателем зондирующего импульса, а потом приемником (рис. 1.1, а) отраженного от дефекта сигнала. В теневом и зеркальном методах (рис. 1.1, б, в) применяется раздельная схема соединения преобразователей: один из них служит излучателем энергии (от генератора), а другой принимает прошедший через контролируемое соединение импульс. Наконец, для эхо-зеркального и эхо-теневого методов используют раздельно-совмещенную (PC) схему соединения двух преобразователей, когда каждый из них может поочередно быть либо излучателем, либо приемником (рис. 1.1, г, д). Рассмотрим также другие методы акустического контроля. Метод акустической эмиссии занимает особое место. Можно сказать, что это метод технической диагностики, а не дефектоскопии. Он основан на регистрации акустических волн, излучаемых дефектом при нагружении материала или конструкции. Причиной образования упругих волн являются пластическая деформация, процессы движения дислокации кристаллов, возникновение и развитие трещин. Метод применим для ответственных высоконагруженных сварных соединений: сосудов высокого давления, трубопроводов, летательных аппаратов и других конструкций. Для регистрации акустической эмиссии требуется высокочувствительная аппаратура, работающая в широком диапазоне частот от килогерц до мегагерц. Резонансный метод основан на определении резонансных частот, при которых в исследуемом участке изделия (по толщине листа или трубы) укладывается целое число полуволн УЗК. Исчезновение резонансов — это сигнал о наличии дефекта или изменении толщины. Метод акустического импеданса заключается в регистрации УЗ-колебаний стержня, опирающегося на поверхность изделия. Подповерхностные дефекты изменяют акустический импеданс данного участка изделия, что отражается на амплитуде и частоте собственных колебаний стержня. Велосиметрический метод связан с регистрацией изменения скорости УЗ-колебаний. Такое изменение имеет место в слоистых конструкциях при изменении толщины слоя или наличии расслоений.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 492; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |