|
|
|
| Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии | |
Стартовая страница |
О системе |
Технические требования |
Синтез |
Обучающий модуль |
Справка по системе |
Контакты |
 | Эхо-дефектоскоп |
 | |
Анимация
Описание
Широко распространенный метод ультразвуковой дефектоскопии, основанный на посылке в контролируемое изделие коротких акустических импульсов и регистрации интенсивности и времени приема эхо-сигналов, отраженных от поверхностей изделия и различного рода дефектов, реализуется с помощью прибора эхо-дефектоскопа (ЭД).
Работа ЭД (рис. 1) представляет собой ультразвуковую локацию в твердой среде, основанную на отражении ультразвукового (УЗ) импульсного сигнала от неоднородности (дефекта), отличающейся по акустическому сопротивлению от вмещающей среды (с № с1; r № r1) и находящейся на некоторой глубине от поверхности.
Блок-схема эхо-дефектоскопа
Рис. 1
Обозначения:
1 - хронизатор;
2 - генератор;
3 - развертка;
4 - искатель;
5 - приемный тракт;
6 - индикатор;
7 - контролируемое изделие.
Генератор 2 создает электрические импульсы с частотой следования Fc, задаваемой хронизатором 1, и возбуждает пьезоэлемент искателя 4. Излучаемые искателем ультразвуковые (УЗ) волны вводятся через поверхность а в контролируемое изделие 7 и распространяются в нем в виде расходящегося пучка лучей. Отражаясь от противоположной (донной) поверхности б и возвращаясь к искателю, они преобразуются в импульсы электрического напряжения, которые после прохождения через приемный тракт 5 наблюдаются на экране индикатора 6 в виде сигнала «Bot». Используемая в схеме развертка 3 дает изображение «IM» сигналов в координатах амплитуда-время., поэтому расстояние между начальным сигналом «In» и сигналом «Bot» пропорционально толщине изделия в контролируемом сечении.
Попадая на дефект, лучи частично отражаются о него, и на экране появляется эхо-сигнал от дефекта «Def» на расстоянии от начального сигнала пропорциональном глубине залегания дефекта.
Контроль производится путем сканирования искателем поверхности изделия. Скорость и шаг сканирования для обеспечения надежности контроля выбирают с учетом сечения УЗ-вого пучка, времени, необходимого для прохождения импульса до донной поверхности изделия и обратно, а также минимального числа принимаемых эхо-сигналов, обеспечивающих срабатывание сигнализатора дефектов.
Пьезоэлемент искателя в режиме излучения преобразует электрические колебания, вырабатываемые генератором импульсов ЭД, в УЗ-вые, а в режиме приема - УЗ-вые в электрические. Конструкции искателей предусматривают возможность ввода пучков УЗ по нормали или под различными углами к поверхности изделия. В последнем случае в результате преломления звука и трансформации сигнала в изделии можно возбуждать волны различных типов и обнаруживать поверхностные и глубинные дефекты.
Искатель может быть совмещенным, т.е. содержать только один пьезоэлемент, выполняющий в течение цикла работы поочередно функции то излучателя, то приемника, или раздельным, состоящим из двух головок - излучающей и приемной.
Ключевые слова
Области техники и экономики
Приборы неразрушающего контроля изделий и материалов
Приборы для измерения акустических величин и характеристик
Применение эффекта
Методы УЗ-вой дефектоскопии широко применяются в различных отраслях народного хозяйства: металлургии, производстве строительных материалов, на транспорте (дефектоскопия рельсов), в нефтегазовой отрасли (контроль качества трубопроводов, стволов скважин и т.д.).
Как правило, метрологические характеристики ЭД невысоки, поскольку точному определению координат и размеров дефектов препятствует множество случайных факторов, снижающих достоверность контроля (эффекты рассеяния УЗ, влияние границ, особенно в изделиях сложной формы и др.). Совершенствование аппаратуры и методики контроля, его автоматизация, применение компьютерой техники для обработки данных позволяют значительно повысить эффективность УЗ-вой дефектоскопии.
Реализации эффекта
Техническая реализация эффекта изображена на рис. 1.
В наиболее простом случае реализации эхо-метода измеряют промежуток времени t, прошедшего от момента посылки зондирующего испульса до момента приема отраженного от дефекта эхо-сигнала. Глубина залегания дефекта определяется как:
h = ct /2,
где с - скорость звука в исследуемой среде.
Литература
1. Ультразвук / Под ред. И.П. Голяминой.- М.: Советская Энциклопедия, 1979.
| Стартовая страница О системе Технические требования Синтез Обучающий модуль Справка по системе Контакты | |
 |
|
| Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина | |