Импедансного дефектоскопа

Бесконтактные преобразователи. Для контроля изделий с наружными слоями из проводящих материалов (металлов) применяют также импедансные дефектоскопы с бесконтактными преобразователями [203].

Импедансные дефектоскопы, использующие изгибные волны, делятся

Импедансные дефектоскопы с непрерывным излучением. В этих приборах применяют только совмещенные преобразователи, которые возбуждают синусоидальным напряжением постоянной частоты. Информативными параметрами служат амплитуда и фаза принятого сигнала (рис. 2.130). Применяют амплитудный, фазовый и амплитудно-фазовый способы обработки информации. В первых двух способах дефект регистрируют по изменению одного из информативных параметров (амплитуды или фазы), в третьем - по совместному их изменению.

Импедансные дефектоскопы с импульсным излучением. В преобразователях этих приборов возбуждают импульсы свободно затухающих колебаний, что сокращает потребление энергии и улучшает массогабаритные характеристики аппаратуры [203]. В импульсных дефектоскопах используют совмещенные и РС-преобразователи.

Импедансные дефектоскопы, использующие продольные колебания, превосходят приборы, работающие на изгибных колебаниях при контроле плоских листовых (особенно металлических) конструкций. Их недостатки - большая площадь контакта с ОК, затрудняющая контроль изделий с криволинейными поверхностями, и необходимость применения контактных жидкостей, исключающая возможность контроля объектов из гигроскопичных материалов.

зуют импедансныи метод [203, 204, 249, 212, 378]. Он наиболее прост, не требует контактных жидкостей и двустороннего доступа, и поэтому особенно удобен для контроля в условиях ремонта и эксплуатации. Используют импедансные дефектоскопы с непрерывным и импульсным излучением, совмещенные и раздельно-совмещенные преобразователи (см. разд. 2.5.2). Последние, применяемые только в импульсных дефектоскопах, выявляют более глубокие дефекты.

Импедансный метод используют для выявления расслоений в листах из ПКМ при небольших объемах производства. Применяют импульсные импедансные дефектоскопы с раздельно-совмещенными преобразователями. Листы проверяют с двух сторон, так как при одностороннем доступе возможно обнаружение расслоений на глубинах не более 60 ... 70 % от толщины листа. Метод пригоден для контроля листов толщиной от 2 .. 3 до 10 ... 12 мм. В более толстых листах дефекты на глубине свыше 5 ... 6 мм от поверхностей не выявляются.

крытий из ПКМ, доступная для контроля импедансным методом, составляет 10 ... 12 мм. Для проверки ОК рассматриваемого типа обычно применяют импульсные импедансные дефектоскопы с раздельно-совмещенными преобразователями. Контроль мягких (например, резиноподобных) покрытий импедансным методом обычно невозможен.

Импедансные дефектоскопы, использующие изгиб-ные колебания. Упрощенная структурная схема такого дефектоскопа с абсолютным совмещенным преобразователем, возбуждаемым синусоидальным напряжением, приведена на рис. 77. Излучающий пьезоэлемент I преобразователя соединен с генератором 10, частота которого может плавно регулироваться в широких пределах (обычно в диапазоне 0,5 ... 10 кГц). Пьезоэлемент 1 возбуждает в преобразователе продольные упругие колебания, которые через зону контакта преобразуются в из-гибные колебания контролируемого изделия 3.

Для контроля многослойных конструкций летательных аппаратов в условиях их эксплуатации применяют импедансные дефектоскопы с импульсным возбуждением упругих колебаний. В преобразователях этих приборов возбуждают импульсы свободнозатухающих колебаний, несущие частоты которых определяются параметрами преобразователя и общим импедансом Z0 его механической нагрузки. Поэтому при работе совмещенным преобразователем уменьшение ZH в зоне дефекта снижает не только амплитуду, но и несущую частоту выходного сигнала преобразователя. Обработка информации ведется по этим двум параметрам.

Импедансные дефектоскопы, использующие продольные колебания. В этих приборах (рис. 79) изменения механического импеданса контролируемого объекта оценивают по изменению электрического импеданса натруженного на этот объект пьезопреобразователя.

Импедансные дефектоскопы, использующие продольные колебания, превосходят приборы, работающие на изгибных колебаниях при контроле плоских листовых (особенно металлических) конструкций.

Импедансный метод основан на изменении режима колебаний преобразователя под влиянием изменения механического импеданса ?н ОК в зоне контакта с преобразователем. Структурная схема импедансного дефектоскопа показана на рис. 3.25. Преобразователь представляет собой стержень 5, на торцах которого размещены возбуждающий колебания 2 и измерительный 6 пьезоэле-менты. Между ОК 11 и пьезоэлементом 6 находится контактный наконечник 9 со сферической поверхностью. Пьезоэлемент 2 соединен с генератором 4 синусоидального электрического напряжения, Пьезоэлемент 6 — с усилителем 10. Масса 3 повышает мощность излучения в стержень 5. Генератор и усилитель соединены с блоком 7 обработки сигнала с индикатором 8 на выходе. Блок 7 управляет сигнальной лампочкой / и самописцем (на рисунке не показан), регистрирующим дефекты при использовании прибора в системах механизированного контроля.

Рис. 3.25. Структурная схема импедансного дефектоскопа

Прочие средства контроля многослойных конструкций. Прибор АФД-2 (табл. 31) по структурной схеме, диапазону частот и области применения не отличается от своего прототипа — импедансного дефектоскопа ИАД-3 с совмещенным преобразователем (см. табл. 30). В отличие от него, он выполнен на полупроводниковых элементах с универсальным питанием. Прибор АФД-3 отличается от АФД-2 более низкими рабочими частотами и предназначен для контроля изделий из .материалов с низкими модулями Юнга (в том числе пенопластов).

импедансного дефектоскопа:

Рис. 2.123. РС-преобразователь импедансного дефектоскопа

Рис. 2.128. Конструкция PC-преобразователя импедансного дефектоскопа

Рис. 2.131. Упрощенная структурная схема импедансного дефектоскопа АД-40И, использующего непрерывное излучение и изгибные колебания

Упрощенная структурная схема аналогового импульсного импедансного дефектоскопа, реализованная в дефектоско-

Рис. 2.134. Упрощенная структурная схема импульсного импедансного дефектоскопа, использующего изгибные колебания

Рис. 2.137. Упрощенная структурная схема импедансного дефектоскопа, использующего продольные колебания. На экране дисплея:

Эксплуатационные возможности импульсного импедансного дефектоскопа АД-42И, в том числе при контроле сотовых панелей, приведены в работе [214]. Прибор уверенно выявляет дефекты соединений обшивки с заполнителем в панелях с обшивками из алюминиевых сплавов, стекло- и углепластиков. При этом раздельно-совмещенный преобразователь эффективнее для выявления более глубоких дефектов.