Назначение, цепи и задачи неразрушающего контроля. Общие положения НК. Требования предъявляемые к методам НК. Методы и средства неразрушающего контроля, страница 9

          Если результирующий спектр смещен в область более высоких частот, то можно судить об обнаружении дефекта в данной плоскости ОК.

Рис 14

          Обычно преобразователь дефектоскопа состоит из вибратора 1, с баком 2, который двигаясь в вертикальном направлении с постоянной скоростью и определенной частотой, создает упругие колебания в ОК 4. В качестве приемника специальных упругих колебаний 3 может выступать либо бесконтактный микрофон, либо контрольный пьезоэлектрический акселерометр.

          Для устранения погрешности от неплотного контакта ИП и ОК, а также не измеряемых типов волн (рассеяние, отражение), поверхность ИП и ОК притирают друг к другу.

          Многообразие по механическом, физическом, химическом свойствам материалов приводит к тому, что трудно создать универсальное средство для контроля всех возможных материалов и ОК.

          Поэтому при выборе СНК необходимо обращать внимание на определяющие характеристики дефектов (максимально возможную чувствительность и размеры обнаруживаемых дефектов – первоочередные требования при выборе.

1.  Рабочие частоты (этот параметр является нормируемым для каждого метода). Относительная погрешность рабочей частоты 10%. При увеличении рабочей частоты значительно увеличивается коэффициент отражения упругих волн от дефектов, но при этом длина волны становится соизмеримой с характеристикой шероховатости поверхности ОК, что приводит к необходимости совершать дополнительные операции по шлифовке поверхности ОК.  Особые требования 0 к предварительной настройке и выбору значений рабочих частот.

2.  Чувствительность системы «дефектоскоп - ИП». Она настраивается по СО на стандартную чувствительность. В процессе контроля возможна перенастройка.

3.  Минимальная и максимальная глубина контроля.

А) Минимальная глубина контроля нормируется «мертвой зоной». «Мертвая зона » - это неконтролируемые поверхностные участки ОК. Ширина «мертвой зоны» нормируется. Наличие «мертвой зоны» нормируется. Наличие «мертвой зоны» объясняется следующим образом: если дефект находится в «мертвой зоне», то отраженная от него упругая волна совпадает с зондирующим импульсом, а так как мощность зондирующего импульса гораздо больше мощности импульса от дефекта, то последний просто поглотится зондирующим импульсом и информация будет потеряна.

          Величина «мертвой зоны » определяется:

                   

С – скорость распространения упругих колебаний в среде;

- аналог ширины зондирующего импульса (длительность);

- время, требуемое для восстановления чувствительности усилителя дефектоскопа.

     Для наклонных пьезоэлектрических преобразователей будет определяться «мертвая зона » следующим образом:

              

  - угол ввода упругих колебаний в среду;

  - время действия ревертационных шумов (зависит от плотности, однородности среды, степени притираемости протектора и поверхности ОК).

б) Максимальная глубина контроля определяется разрешающей способностью дефектоскопа и характеризуется наименьшим расстоянием между двумя однотипными дефектами, расположенными в одной плоскости ОК.

рис 15.

Максимальная глубина определяет разрешающую способность:

  - фронтальная разрешающая способность (зависит от глубины расположения дефекта h, длины волны упругих колебаний  и диаметра пластины квазоэлектричекого преобразователя D).

          ГОСТ 26266-84 регламентирует требования к первичным преобразователям:

1.  коэффициет преобразования;

2.  АЧХ;

3.  полоса пропускания;

4.  частота наибольшего преобразования;

5.  угол ввода;

6.  отклонение точки ввода;

7.  функция шума;

8.  время распространения упругих колебаний в призме;

9.  отношение «сигнал шум»;

10. функция кревизны поверхности;

11. функция шероховатости поверхности;

12. эффективная частота эхоимпульса.

Поверка первичных пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП)

1.  прямые;

2.  наклонные

3.  раздельноосвещенные;

4.  фокусирующие;

5.  иммерсионные.

Допускается использовать радиоизмерительные приборы и акустические нагрузки, которые аттестуются по механическим, акустическим и геометрическим параметрам и нормируются в ГОСТ 23702-85.

При поверке важную роль играет определение коэффициента преобразования мгновенных значений эфективной частоты и длительности импульсов.

     Изменение параметров проводят по следующей схеме:

Рис 16

1.  электронный блок электроскопа;

2.  осциллограф;

3.  ПЭП;

4.  СО (стандартный образец)6 Д16Т с коэффициентом затухания

Первичный пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) притирают к СО до тех пор, пока на осциллографе не появятся устойчивые показания наибольшего эхоимпульса.

     После установления устойчивых показаний измеряют амплитуду, длительность и электрическое напряжение возбуждения упругих колебаний.

 По измеренным характеристикам рассчитывают следующие параметры:

1.  Коэффициент ослабления:

где:

  max амплитуда экоимпульса;

- max амплитуда зондирующего импульса;

          - коэффициент затухания ультрозвуковых колебаний на частоте f;

            - путь ультрозвуковых колебаний в СО.

          Для оптимальной настройки и всеобъемлюющей поверки …проводят во всем рабочем диапазоне частот.

          При каждом значении частоты измерения проводят трижды, затем результат усредняют и рассчитывают значение коэффициента преобразования.

2.  Эффективная частота

n – количество полупериодов эхоимпульсов (номинальное значение указывается в ТД).;

     - длительность одного эхоимпульса.

          Проводятся изменения n и , расчитывают значения эффективной частоты и сравнивают с нормативным значением из ТД.

         

          Измерение АЧХ частоты максимума преобразования, полосы пропускания или граничных частот, неравномерности АЧХ и коэффициента преобразования проводят двумя методами: