Акустическим контактом

Изложенный анализ акустического тракта проведен для среды с однородными акустическими свойствами. Между тем теневой метод применяют чаще всего в иммерсионном варианте, когда между преобразователями и объектом контроля помещают слои жидкости толщиной Х'А и Х"А. В этом случае, как показано в под-разд. 1.3, с достаточной для практики точностью следует пользоваться приведенными выше формулами, если подставить в них вместо х величину хв + с А (Х'А + Х'А)/СВ, где хв — толщина изделия; св и сл — скорости звука в изделии и иммерсионной жидкости.

Первый критерий связан только с геометрией изделия, второй — с его акустическими свойствами и наличием конструктивных или технологических особенностей, вызывающих ложные сигналы.

Дефектоскопичность изделия из материалов с заведомо стабильными акустическими свойствами вполне можно оценить на

У с л «зная чувствительность характеризуется размерами и максимальной глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, принятых в качестве эталонных и выполненных з образце из материала с определенными акустическими свойствами.

ния и приема нормальных волн в листах заданной толщины и с заданными акустическими свойствами.

Методика контроля наклонными РС-ПЭП практически мало отличается от традиционной методики с использованием совмещенных ПЭП. Для настройки чувствительности, установки рабочей зоны развертки, настройки глубиномера следует применять сварные СОП с акустическими свойствами, шероховатостью поверхности, шириной, толщиной и формой шва, практически тождественными этим параметрам штатных сварных соединений-В качестве контрольных отражателей применяют боковые, а также вертикальные отверстия, просверленные в металле сварного шва (рис. 6.49).

Трудность контроля обусловлена расположением дефектов на границе раздела двух сред с разными акустическими свойствами. На сигнал от дефекта накладывается сигнал от границы раздела, соизмеримый с ним по амплитуде.

Проведенные исследования подтвердили наличие связи между акустическими свойствами тепловых соединений и фактической площадью контакта, определяющей их качество. Были исследованы акустические свойства образцов соединений с различными контактными давлениями при /= 0,7-т-10 МГц. На рис. 62 представлена зависимость амплитуды сигнала продольных ультразвуковых колебаний от величины контактного давления при частоте 0,7 МГц.

нона повторили десятки исследователей, каждый по своей методике, со своей мерой точности, и у каждого на том или ином этапе расчетов и построений золотое сечение с его производными обязательно выявлялось, всплывало. Рамки действия закона золотого сечения с середины XIX в. начали стремительно расширяться. Трудно назвать какого-нибудь значительного математика, в трудах которого не осталось бы заметок по этому закону. Ведь даже Кеплер когда-то воспел его на музыкальном латинском языке. Крупный русский математик Ю. В. Вульф пришел также к этому выводу, изучая расположение листьев на стебле растения. Кинорежиссер С. Эйзенштейн вводит золотое сечение в анализ проблемы монтажа изображения (видеоряда). Физик В. А. Кра-сильников утверждает, что помещение не слишком большой величины, размером со средний театральный зал, обладает хорошими акустическими свойствами, если его длина, ширина и высота находятся между собой в отношении 8: 5 : 3, т. е. золотого сечения. Это утверждение ни к чему не обязывало, так как экспериментальные исследования явления не проводились, и автор разумно подтверждал, что «эти правила оставались непонятными, загадочными, и если архитектор, закончив строительство, получал хорошие результаты, это считалось делом случая или удачи».

Лучшими акустическими свойствами обладают высокоэкономичные радиальные вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Критерий шумности этих вентиляторов лежит в среднем на уровне 16— 18 дб, несмотря на то, что вследствие низких коэффициентов давления им приходится работать при скоростях, значительно больших, чем у вентиляторов с лопатками, загнутыми вперед. Наряду с высокой экономичностью вентиляторов с загнутыми назад лопатками их меньшая шумность является важным аргументам в пользу широкого применения этих вентиляторов в качестве тяго-дутьевых устройств, в особенности для агрегатов большой мощности.

13. Дрии, М. Е., Рохлин Л. Л. Магниевые сплавы с особыми акустическими свойствами. М.: Металлургия, 1983. 128 с.

Для поочередной работы искательных головок разработан специальный блок автоматического переключения, запуск которого осуществляется от каскада формирования импульсов ультразвукового дефектоскопа. Модернизирован прибор «Метка-1». В его корпус вмонтирован блок слежения за акустическим контактом искательных головок, который определяется косвенно по наличию воды в корпусе головки. На передней панели прибора «Метка-1» установлены две сигнальные лампы акустического контакта. Перед началом работы на установке УКСМ-1 оператор обязан проверить работоспособность приборов и механизмов, произвести настройку чувствительности и зоны автоматического контроля ультразвукового дефектоскопа, заполнить бак водой и резервуар дефекто-отметчика краской и ацетоном.

Система "Скаруч", изготовляемая московской фирмой МНПЦ "Алтее", предназначена для контроля сварных соединений толщиной до 60 мм. Она имеет комбинированный преобразователь, осуществляющий прозвучивание сварного шва под разными углами и по разным схемам, включая контроль ЗТ-методом и наблюдение за акустическим контактом по донному сигналу. Элементы комбинированного преобразователя располагаются по обеим сторонам от стыкового сварного шва.

Для контроля ПКМ и керамики предложен метод нелинейной трансформации упругих колебаний на дефектах [429, докл. 185]. В дефектной зоне упругий гистерезис больше, в результате вводимые колебания искажаются и появляются высшие гармоники. Искажение колебаний происходит также в результате трения поверхностей дефекта, его схлопывания. Принимают колебания путем сканирования поверхности пьезопреобразователем с воздушным акустическим контактом. Возможен также вариант с использованием виброметра. Приведен пример, когда при возбуждении колебаний частотой 225 кГц дефектная область фиксировалась на второй гармонике - 450 кГц. Метод выгодно отличается тем, что позволяет выбирать только опасные дефекты, влияющие на эффект упругого гистерезиса.

Для наблюдения за акустическим контактом PC-преобразователя рекомендуется следить за сигналами, проходящими от излучателя на приемник через наплавку по кратчайшему расстоянию. Эти сигналы образуют шумовой фон, уровень которого обычно на 16 ... 20 дБ ниже браковочного уровня чувствительности. С учетом этого рекомендуется использовать дефектоскопы с большим динамическим диапазоном по экрану. Для облегчения обнаружения несплошностей используют систему звуковой и световой сигнализации.

В первых приборах применялись пьезоэлектрические искатели с кварцем и прямым акустическим контактом. При этом был достигнут явный успех в случае крупных поковок, например роторов электрогенераторов. Здесь применяли исключительно продольные волны с нормальным (перпендикулярным) прозву-чиванием. Поперечные волны хотя и были известны, но к ним относились с предубеждением ввиду трудности обозрения путей их прохождения и преобразования мод. Поэтому практическое применение после крупных поковок ограничивалось вначале железнодорожными осями и листами. Только в начале 1950-х гг. преобразователи продольных волн были выполнены с пластмассовыми клиньями, и получились искатели нового типа (Картин

По способу подсчета делается попытка устранить это слабое место, поскольку он основывается на чисто цифровом принципе. На рис. 11.5 пусковой импульс запускается искусственным импульсом, который связан во времени с посылаемым импульсом. Роль стоп-импульса в этом случае играет первое отражение от задней стенки. Такую измерительную схему следует выбирать в тех случаях, когда толщину стенки определяют искателями с прямым акустическим контактом или совмещенными искателями. Задержка искусственного пускового импульса при этом учитывает возможное наличие входного участка.

о — пластмасса; б — сталь; в — сталь с плохим акустическим контактом; г —пластик; д — сталь; о—в — с жестким защитным слоем; при измерениях с непосредственным контактом; / и // — первый и второй эхо-импульсы от задней стенки; 111—входной эхо-импульс; /V — эхо-импульс от задней стенки

Следует иметь в виду, что конструкция искателя оказывает существенное влияние на величину колебаний акустического контакта. Искатели с жестким акустическим контактом (см. раздел 10.4.1), которые охотно применяют для контроля металлов благодаря их высокой чувствительности и узким импульсам, реагируют на колебания толщины слоя акустического контакта большими колебаниями амплитуды. Это обусловливается,проницаемостью тонкого акустически мягкого слоя (среды акустического контакта) между двумя акустически жесткими средами (защитный слой и металл), как показано на рис. 2.3. Уменьшение колебаний акустического контакта на целый порядок достигается применением искателей с мягким акустическим контактом, которые по сравнению с вышеупомянутыми несколько* менее чувствительны и дают менее острый эхо-импульс. Но зато они дают достаточно воспроизводимые результаты и на литых поверхностях. Дополнительная толщина акустически мягкого слоя контакта почти не оказывает влияния на амплитуду эхо-сигнала по сравнению с толщиной акустически мягкого защитного слоя.

В случае протяженных контролируемых деталей задача расчленяется на две части: поиск дефекта и измерение его положения и амплитуды эхо-сигнала от него. Для поиска дефектов :не обязательно нужно -иметь поверхность образца очень высокого качества, но она должна быть возможно более однородной. Эхо-импульсы от дефекта ищут при помощи искателя, который охватывает вероятную область дефектов в пределах трех длин •его.ближнего поля, и при таком большом усилении, чтобы показания от элементов структуры лишь несколько искривляли нулевую линию. Для этого искатель должен иметь мягкий слой акустического контакта, который при достаточном количестве акустической жидкости можно было бы легко вести по поверхности. Он должен иметь возможно больший угол раскрытия, чтобы охватить весь объем при небольшом числе траекторий сканирования. Для больших образцов рекомендуются более иизкие частоты 1—2 МГц при диаметрах излучателя от 20 до 30 мм. Для маленьких образцов следует применять соответственно более высокие частоты и меньшие диаметры излучателя. Искатели с жестким акустическим контактом следует использовать преимущественно для последующей оценки дефекта вследствие их повышенного износа.

Для контроля прямыми искателями с жестким акустическим контактом поверхность образца должна быть плоской или по» крайней мере равномерно искривленной (цилиндрической), но* не слишком тонко обработанной, так как искатель тогда не сможет достаточно легко перемещаться и амплитуда эхо-сигнала будет сильно колебаться в зависимости от изменений степени-прижатия. В ином случае и здесь целесообразны мягкие слои акустического контакта, как и при работе с наклонными искателями.

Искривленные поверхности искажают звуковое поле и поэтому не позволяют непосредственно использовать метод АРД-диаграмм или эталонных дефектов, которые основываются на плоской форме поверхности контакта. В качестве общего правила можно принять, что на цилиндрической поверхности можно вести контроль еще с незначительными помехами обычным способом, если при диаметре искателя 24 мм изделие имеет диаметр не меньше 300 мм, а при диаметре искателя 10 мм — не меньше 100 мм. Иными словами, диаметр искателя должен быть меньше или равен квадратному корню из удвоенного диаметра цилиндра. Рекомендуются искатели с мягким акустическим контактом и обильной подачей акустической жидкости.