Назначение, цепи и задачи неразрушающего контроля. Общие положения НК. Требования предъявляемые к методам НК. Методы и средства неразрушающего контроля, страница 8

          Вывод о наличии дефекта делают по уменьшению амплитудного значения ульрозвуковой упругой волны.

          Обнаруживаемые дефекты: типа нарушения сплошности, раковины, пузыри, непровары, непроклеи и т. д. Количественная оценка дефекта рассчитывается по коэффициенту выявляемости:

                             

- амплитуда ульрозвуковых колебаний на образованном участке.

          Чувствительность метода определяется соотношением между минимальной амплитудой, которая фиксируется дефектоскопом при заданной настройке, и амплитудой на образцовом участке:

                   

          Чувствительность обусловлена дифференциальными явлениями. При этом возбуждаются все 4 вида упругих колебаний.Рис 12

А) нормальные упругие колебания:

Б) продольные и сдвиговые колебания;

В) поверхностные упругие колебания.

Метод отраженного излучения

          Применяется для обнаружения дефектов типа несплошности материалов, а также определяется местонахождение и геометрические размеры дефектов.

          Требуется односторонний доступ ОК. Типы колебаний также продольные, нормальные, сдвиговые и поверхностные.

Рис 13

          От генератора ультрозвуковых колебаний 1 в момент времени t₁ возбуждаются колебания пьезоэлектрической пластины 3 и одновременно запускается развертка осциллографа 9. На экране осциллографа появляется зондирующий импульс A известной амплитуды. Упругие колебания проходят через ОК, отражаются от «дна», возвращаются в пьезоэлектрическую пластину 3 и через усилитель 2 на вертикально отклоняющиеся пластины осциллографа. На экране появляатся данный импульс Б. Длительность  обусловлена толщиной ОК.

          Если в сканируемой плоскости присутствует дефект 4, то между импульсами А и Б появится несанкционированный импульс В. Время  будет пропорционально глубине залегания дефекта от поверхности, а высота – пропорционально размерам дефекта.

          При настройке ультразвукового дефектоскопа согласуются скорость распространения ультразвуковых колебаний и плотность материала ОК.

          Расстояние до дефекта определяется:

                   

    - скорость распространения ультрозвуковых колеюаний в материале ОК;

    - время распространения колебаний до дефекта и обратно.

Резонансный метод

Основан на совпадении частоты, генерируемый ультразвуковым генератором, и собственной частоты ОК. Используется одна Пьезоэлектрическая пластина.

          Метод используется в толщинометрии (толщина 80 мм).

          Достоинства:

1.  практически отсутствует «мертвая зона», следовательно можно выявить микроскопические дефекты.

2.  относительная погрешность составляет 1-2%.

В момент резонанса возникают стоячие волны, скорость распространения которых с толщиной связана соотношением:

              

  - номер гармоник;

            - скорость распространения упругих волн в среде;

           - основная резонансная частота.

При этом методе возникае сложность обнаружения собственно частоты резонанса. По этому переходят к методу получения двух частот соседних гармоник. Это дает более надежное и точное определение толщины изделия:

                   

Акустико-эллепсионный метод

          Основан на регистрации и изучении акустических колебаний в среде, подвергается пластической деформации или изгибу (иногда излому).

          Результатом взаимодействия упругих колебаний и среды будуе изменение амплитуды «шумов»  и «тресков», возникающих при разрушении материала изделия. Суть метода заключается в том, что обнаружение и образование дефекта сопровождается излучением упругих волн, которые восстанавливаются преобразователем.

          Задачи метода:

1.  изучать распространение трещин на 1-10 мкм, что позволяет делать выводы о прогнозируемых дефектах и рассчитывать время через которое произойдет разрушение материала;

2.  регистрация трещин, что позволяет разделать изделие по степени опасности образующихся в них дефектов;

3.  не требуется осуществлять сканирование поверхности, по необходимости в разных плоскостях закрепить несколько ИП;

4.  сложность создания СО;

5.  сложно выделить полезные и вредные шумы;

6.  этод метод позволяет изучить образование трещин и прочих дефектов при различных различных режимах нагружения материалов и т.о. установить опасные значения деформаций и напряжений.

Характеристики метода:

1.  общее число излучаемых импульсов или регистрации изменений полного механического импенданса и предназначенные для контроля клеевых и паянных соединений.

                             

          Механический импенданс – это значение отношения возмущающей силы F к колебательной скорости объекта.

          Большое значение имеет предварительная настройка дефектоскопа, зависящая от типа клея и склеиваемых деталей.

          Этот метод подразделяется на 2 варианта:

1.  изменяется амплитуда полного механического сопротивления;

2.  измеряется фаза между активной и реактивной составляющими полного механического сопротивления

  - зависит от плотности материала, их упругости, поглащательной способности, формы и габаритов ОК.

          При данном методе используют как односторонний, так и двусторонний доступ.

          Чувствительность этого метода зависит от ОК.

          S_сталь=1,5 мм;

S_Al=2,5 мм;

S_{стеклопластики} =6 мм;

S- чувствительность.

Размеры обнаруживаемых дефектов .

          Метод свободных колебаний

          Основан на создании и регистрации в ОК спектральных упругих колебаний, т. е. Объектом анализа является спектр.

          Анализ спектра производится органами слуха. Для уменьшения субъективности оценки спектра и увеличения чувствительности разрабатывают специальное устройство, которое сравнивает результирующий и канальный спектры.