Лекция 8 общие положения уз-дефектоскопии



бет1/3
Дата03.01.2022
өлшемі210.5 Kb.
#450170
  1   2   3

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ УЗ-ДЕФЕКТОСКОПИИ

  • При УЗ-дефектоскопии решаются следующие основные задачи:
  • Обнаружение дефектов.
  • Классификация дефектов — отнесение их к тому или иному типу (трещина, раковина, включение, непровар и т.д.).
  • Определение координат и размеров дефектов.
  • Определение степени опасности дефектов.
  • Для решения поставленных задач применяются перечисленные в предыдущих разделах методы контроля и оборудование, реализующее эти методы.
  • Оборудование для УЗ-контроля можно разделить на следующие основные типы:
  • УЗ-дефектоскопы с преобразователями для возбуждения и регистрации акустических волн и колебаний.
  • Комплекты эталонов и тест-образцов для проверки и настройки приборов.
  • Диаграммы для определения размеров дефектов.
  • Вспомогательные приспособления.
  • Технологически процесс УЗ-контроля включает следующие последовательно выполняемые операции:
    • Оценка дефектоскопичности (контролепригодности) изделия;
    • Подготовка объекта к контролю;
    • Настройка оборудования;
    • Поиск и обнаружение дефектов, определение их размеров и формы;
    • Оценка качества изделия (допустимости дефектов);
    • Оформление результатов контроля.
  • Рассмотрим основные этапы технологического процесса УЗ-дефектоскопии на примере эхо- и теневого методов контроля.
  • Способы ввода и приема упругих волн в объект контроля
  • Залогом успешного решения задач УЗ-контроля является обеспечение высокой стабильности ввода в контролируемый объект и приема акустических волн, в результате анализа параметров которых делается заключение о наличии и характеристиках обнаруженных дефектов.
  • В современных дефектоскопах для излучения и приема УЗ-волн чаще всего используются пьезопреобразователи.
  • Существует несколько способов ввода УЗ-волн в контролируемый объект и приема сигналов:
  • Бесконтактный способ — между преобразователем и объектом существует воздушный зазор толщиной не более , прозрачный для УЗ-волн. Этот способ требует высокого качества поверхности и применяется для ввода низкочастотных волн.
  • Контактный способ — преобразователь вводят в контакт с поверхностью. Если ведут контроль на низких частотах, то используют сухой контакт. При контроле на частотах более 10 кГц ввод УЗ-волн осуществляется через слой масла. Иммерсионный способ — между преобразователем и изделием создают толстый слой жидкости, помещая изделие и преобразователь в ванну.
  • Преимущества иммерсионного способа:
  • высокая стабильность излучения и приема УЗ;
  • отсутствие износа преобразователя;
  • низкие требования к качеству поверхности объекта контроля.
  • Струйный способ — контакт преобразователя с объектом контроля обеспечивается непрерывной струей жидкости. Толщина слоя регулируется зазором между преобразователем и изделием. Применяется при контроле вертикальных поверхностей или поверхностей с переменной кривизной.
  • Классификация преобразователей
  • В зависимости от способа ввода УЗ-колебаний используют различные типы преобразователей, которые классифицируются по следующим признакам:
  • 1. По способу введения УЗ-волн:
    • контактные;
    • иммерсионные.
  • 2. По назначению:
    • нормальные (прямые) – для возбуждения продольных волн;
    • наклонные (призматические) – для возбуждения нормальных поперечных и поверхностных волн.
  • 3. По функциональным признакам:
    • раздельные;
    • совмещенные ;
    • раздельно совмещенные.
  • Типовые схемы преобразователей
  • нормальный совмещенный
  • наклонный
  • раздельно-совмещенный
  • Основными конструктивными элементами преобразователей являются:
  • 1 — пьезопластина;
  • 2 — демпфер;
  • 3 — протектор;
  • 4 — корпус;
  • 5 — призма (в наклонных и раздельно-совмещенных преобразователей).
  • Демпфер служит для ослабления свободных колебаний пьезопластины, управления добротностью преобразователя и защиты пьезопластин от механических повреждений.
  • Материал и форма демпфера должна обеспечивать полное затухание и отвод колебаний, излученных пьезопластиной без многократных отражений в преобразователе. Ослабление колебаний пьезопластины тем сильнее, чем лучше согласованы импедансы пьезопластины и демпфера.
  • В качестве основного материала для демпфера используются эпоксидные смолы с добавкой порошковых наполнителей, обладающих высокой насыпной плотностью, необходимой для получения требуемого характеристического импеданса (вольфрам, свинец или их соединения). Для уменьшения многократного отражения демпфер выполняют в виде конуса. В некоторых случаях в виде конуса выполняют тыльную поверхность демпфера. В ряде случае в материал демпфера вводят рассеиватели.
  • Протектор служит для защиты пьезопластины от механических повреждений и воздействия иммерсионной или контактной жидкости, а также согласования импеданса пьезопластины с импедансом контролируемого объекта.
  • Материал протектора должен обладать высокой износостойкостью и высокой скоростью звука – кварц, сапфир, керамика, эпоксидные смолы с порошковыми наполнителями (кварцевый песок, корундовый порошок и др.). Толщина протектора составляет 0,1…0,5 мм. Обычно используют четвертьволновые протекторы, обеспечивающие просветление границы пьезопластина-жидкость.
  • Призма обычно изготавливается из материала с небольшой скоростью звука (оргстекло; капролон и др.), что позволяет при относительно небольших углах падения получить большие углы преломления.
  • 1 – пьезопреобразователь;
  • 2 – призма;
  • 3 – ребристая поверхность
  • Высокое затухание УЗ в призме обеспечивает ослабление волны, которое также увеличивается за счет многократных переотражений. Для улучшения этого эффекта в призме часто используется ловушка, удлиняющая путь отраженных волн, в частности, на пути волны располагают небольшие отверстия; грани призмы выполняют ребристыми или приклеивают к ним материалы с приблизительно одинаковым характеристическим импедансом, но со значительным затуханием.
  • Для возбуждения в объекте волн одного типа угол наклона призмы делают либо небольшим (при этом поперечные волны практически не возбуждаются), либо выбирают его в интервале между первым и вторым критическими углами (). В этом случае продольные волны трансформируются в поперечные. Призмы с углами 60º (оргстекло – сталь) применяют для возбуждения волн Рэлея. Для получения произвольных углов ввода применяют универсальные преобразователи (с переменным углом ввода).
  • универсальные преобразователи (с переменным углом ввода)
  1   2   3




©www.dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет