Методы прохождения. Огибающая амплитуд ЭХО-сигнала от дефекта. Дельта-метод

11.06.2004. В. Н. . Лекция 4.

Тема. Методы прохождения.

Теневой.

нет дефекта

                                                                         И

есть дефект

Признаком обнаружения дефекта в теневом методе является уменьшение или полное исчезновение прошедшего сигнала.

Недостаток: наличие двустороннего доступа к объекту.

ЗТМ.

                          ИП

Донный           нет дефекта

Есть дефект

Признаком обнаружения дефекта  в ЗТМ является уменьшение или полное исчезновение донного сигнала.

Методы отражения.

1.  ЭХО –метод.

                          ИП

Нет дефекта

Есть дефект

Признаком обнаружения дефекта в ЭХО –методе  является появление сигнала, отраженного обратно к преобразователю.

2.  Зеркальный.

                           И                  П

Признаком обнаружения дефекта в зеркальном методе  является появление сигнала, зеркально отраженного от дефекта и поверхности контролируемого объекта.

3.  Дельта-метод.

                   П              И

         L               t

Признаком обнаружения дефекта в дельте-методе является появление сигнала дефрагированной на дефекте продольной волны при озвучивании его поперечной волной.

Огибающая амплитуд ЭХО-сигнала от дефекта.

T                                   зкран

     макс

     знач                    ширина

На экране представлены характеристики огибающей по которым мы можем судить о дефекте.

Огибающая амплитуд ЭХО-сигнала –это зависимость амплитуды ЭХО-сигнала от положения преобразователя.

Акустический тракт.

U®P®P®U®N;               - расчет акустического тракта.

          акустический тракт

Путь волны от излучателя до отражателя и обратно к приемнику наз акустическим трактом.

U= UK;   -расчет электроакустического тракта, где К –коэффициент двойного преобразования.

Типы отражателей.

В образце отверстия с плоским дном.

 

                                                                                                    P               плоскость

                                                                                                                          сфера

     2 b <        2b        <     2b

                                                                                                                                                                2b

Рассмотрим на разной глубине одинаковые по размерам отражатели.

Компактный (отверстия с плоским круглым дном) и  протяженный (длинные пропилы)

                                                                                                                               P

             Н            Н   Н

                                                                                                                                                        1

                                                                                                                                                         2

                                                                                                                                                                          Н

1-   Протяженный .бок цилиндр или полоса . Донная поверхность

2-  Компактный

Сравним типы отражателей, перечисленных выше.

                                                                                              S-площадь ПЭП.

                                                                                              r-расстояние до отражателя.

                                              2b

          2b=    2b=    2b=   2b

P=PD где

q, A, X, Z –коэффициенты, зависящие от типа отражателя,   

r-путь в призме,

dи d- коэффициенты затухания в КО и призме соответственно.

Особенности выявления реальных дефектов при ЭХО-методе.

Рассмотрим несколько случаев.

2 деф с одинаковыми размерами          разная шероховатость поверхности

 

                                                                               Мелкозернистая       крупнозернистая структура.

Величина сигнала, отраженного от дефекта зависит не только от его размеров, глубины расположения, формы, материала контролируемого объекта, значений основных параметров, но и от ориентации и состояния отражающей поверхности.

Измерение характеристик дефектов при контроле ЭХО методом.

1.  Коэффициент выявляемости.

Используем 2 разных дефектоскопа с одними и теми же параметрами, но другой настройкой (N1 и N2). Потом измерим ими же стандартный образец.

 

N                                                N

                                                      Реальный дафект

N                                              N

                                                     СО

N- N= N- N.

К=N-N, где

К-коэффициент выявляемости

N-макс амплитуда эхо сигнала в дБ

N,-макс ампл эхо сигнала от эталонного отражателя в СО.

Коэффициент выявляемости зависит от  тех же факторов, что и макс амплитуда эхо сигнала, но не зависит от типа и настройки дефектоскопа.

2.  Эквивалентная площадь дефекта.

Эквивалентная площадь дефекта –это площадь плоскодонного отражателя с зеркальной отражающей поверхностью, ориентированной перпендикулярно акустической оси. расположенного на той же глубине в том же материале и дающего эхосигнал той же амплитуды, что и дефект.

 

       H                       a                                                                   a

                                        КО

                                                                                            S <   S<   S

S=S. Здесь совпала площадь второго отражателя.

На некоторой глубине H обнаружили дефект типа поры (сфера). Подберем  эквивалентный плоский отражатель с такой же ампл сигнала. S=S.Теперь представим что наша сфера находится на глубине H>H. Мы видим, что амплитуды уменьшились, но остались одинаковыми. Значит по прежнему: S=S.

Вывод: Эквивалентная площадь компактных отражателей не зависит от глубины их расположения.

Далее. Теперь обнаружили цепочку пор (цилиндр). В этом слечае с увеличением глубины залегания для сохранения амплитуды сигнала приходится увеличивать эквивалентную площадь.

Вывод: Эквивалентная площадь протяженных отражателей  зависит от глубины их расположения.

Иллюстрации.

Для компактного                                                       Для протяженного

       Н                                                 S=S.      Н                                                   S=S.

      Н                                             S=S.     Н                                                S=S

                                                                                                                S  S

График зависимости эквив площади дефекта от глубины залегания.

S                  протяженный

                                                Компактный

                                                            Н