Основы теоретической метрологии. Методы и средства измерения линейных размеров и углов. Методы и средства измерения отклонений формы и шероховатости поверхности. Методы и средства неразрушающего контроля, страница 13

Импульсультразвукового излучения генератора зондирующих импульсов, пройдя от искателя 1путь l, отражается противоположной стороной стенки изделия 11и возвращается в искатель 1,откуда передается в приемник 2.Усилитель 3 передает отраженный сигнал в измерительный триггер 4, длительность импульса которого равнавремени прохождения ультразвуковых волн в изделии. Для этого в триггер 4поступает также сигнал от генератора развертки 7. Блок временной регулировкичувствительности 8 предназначен для уменьшения чувствительности приемника 2в момент излучения зондирующего импульса и для её восстановления. Блоки 7,10и 8управляются синхронизатором 9.Он обеспечивает одновременный (или с задержкой на некоторое определенное время)запуск генераторов зондирующего импульса 10 и развертки 7. При измерении малыхтолщин длительность выходного импульса измерительного триггера слишком мала.Поэтому для повышения точности измерения используют блок умножения интервала 5. В блоке индикации 6 применяют стрелочные или цифровые индикаторы длительности импульса измерительного триггера, использующиепреобразователь время - напряжение. Искатель 1 преобразовываетэлектромагнитные колебания в ультразвуковые, излучает ультразвуковые волны визделие, принимает отраженные волны и преобразовывает их в электромагнитные.

Пьезопластина 16 приклеена или прижата к демпферу 15. Между пьезопластиной и изделием 11, в которое производится излучение, может располагаться несколькотонких промежуточных слоев - один или несколько протекторов 12 и прослойка смазочного материала 17. Искатель размещен в корпусе 14. Выводы 13 соединяют пьезопластину с генератором10 и приемником 2.

Пьезопластина обычно имеет толщину, равную половине длины ультразвуковойволны в пьезоматериале. На противоположных поверхностях пластины располагаютсяметаллические электроды для подвода переменных электрических зарядов. Демпферслужит для гашения свободных колебаний пьезопластины, т. е. для получениякоротких импульсов, а также для предупреждения механических поврежденийпластин.

Протектор представляет собой пластинку толщиной 0,1 -0,5 мм из кварца, сапфира или смолы с наполнителем, приклеенную к пьезоэлементу. Он служит для улучшения акустического контакта с изделием и защиты пьезоэлемента от абразивного изнашивания. Корпус обеспечивает экранировку пьезоэлементаи выводов от магнитных полей.

3. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ И ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ

3.1. Измерение непрямолинейности и неплоскостности

Измерения производятся при помощи поверочных линеек иплит, механических, индуктивных и оптических приборов.

Для проверки плоскостности «на краску» используют поверочные линейки и плиты. При этомлинейку или плиту, покрытую тонким слоем краски (смесь берлинской лазури илитурунбулевой сини с машинным маслом), перемещают по проверяемой поверхности.Отклонение от плоскостности определяют по числу пятен краски в квадрате со стороной 25 мм, оставшихся на выступах проверяемой поверхности (погрешность проверки - 3 - 5мкм).

К механическим приборам дляизмерения неплоскостности можно отнести уровни, карусельные плоскомеры и накладныеплоскомеры.

Карусельный плоскомер завода «Калибр» состоит из стойки 3, вокруг которойповорачивается кронштейн 2 с измерительной головкой 1.При помощи винтов 4 прибор устанавливается так, чтобы показания измерительнойголовки были одинаковы в трех точках проверяемой поверхности, не лежащих наодной прямой. По этим точкам измерительная головка устанавливается на нуль, и затем определяются отклоненияв других точках поверхности.

Накладной плоскомер имеет двух ступенчатые самоустанавливающиеся опоры 3, каждая из которых опирается на два качающихся балансира 2. Перемещая плоскомер по проверяемойплоскости 1 и замеряя отклонения в равноотстоящих точках при помощиизмерительной головки 5,установленной в штанге 4,можно получить 25 - 50 результатов измерений для их гармонического анализа наЭВМ, который позволит описать профиль поверхности рядом Фурье, начиная совторой гармоники до любой N-й.