Максимальной амплитуде

Разгоняем ротор до быстрого вращения, после чего отключаем приводное устройство, переводим ротор в режим выбега и измеряем величину максимальной амплитуды на индикаторе D. Пусть эта амплитуда равна /4, (мм).

До) — ширина резонансной кривой на высоте, равной половине максимальной амплитуды, принятой равной 3 мм.

Определение внутреннего трения осуществляется путем измерения амплитуды колебаний при резонансных частотах и близких к ним. Все измерения производят при одном и том же значении максимальной амплитуды, например 3 мм. На основании полученных данных строят резонансную кривую (зависимость амплитуды колебаний образца А от частоты колебаний ш), из которой определяют соответствующую максимальной амплитуде колебаний резонансную частоту колебаний к>р и рассчитывают внутреннее трение по уравнению (43).

С помощью индикатора или шкалы 6 фиксируют размер максимальной амплитуды. Специальным устройством можно отметить угол а, определяющий положение неуравновешенной массы т\, когда стрелка оказывается в верхнем по-

Максимальные динамические напряжения в упругих системах при воздействии возмущающих сил можно оценить амплитудой вынужденных колебаний. Оценка влияния колебаний на напряжения в системе производится с помощью коэффициента динамичности йд системы, т. е. отношения максимальной амплитуды вынужденных колебаний к максимальному статическому отклонению под действием постоянной силы F0. Статическое' отклонение системы определяют по формуле

Максимального значения амплитуда достигает при частоте внешней силы, близкой к частоте собственных колебаний осциллятора (со«о>о). Колебания с максимальной амплитудой называются резонансными, а само явление «раскачки» колебаний до максимальной амплитуды при о>«соо называ-

ТогДа вся излученная энергия возвращается обратно к преобразователю (за исключением потерь на затухание), поэтому Р'/Р0=1. Такой образец, изготовленный из материала с небольшим затуханием ультразвука, представляется удобным для определения максимальной амплитуды сигнала, однако изготовление его технологически довольно сложно.

2.2.4. Общий подход к оценке максимальной амплитуды отражения от моделей дефектов

Сводка формул и способов расчета максимальной амплитуды эхосигнала приведена в приложении табл. П.6.

Помехи при контроле теневым методом возникают также от несоосности преобразователей. При настройке излучателя и прием-Ника выполняют их юстировку на соосность, добиваясь максимальной амплитуды сквозного сигнала, .а затем излучатель и приемник жестко закрепляют. Однако непараллельность поверхностей, не-планшетность (коробление) ОК, случайный поворот его при перемещении вызывают появление несоосности в процессе контроля,

Процесс настройки чувствительности при ручном контроле сводится к тому, что путем перемещения преобразователя по испытательному образцу добиваются получения максимальной амплитуды эхосигнала от заданного отражателя. Далее (если необходимо) корректируют чувствительность аттенюатором для достижения уровня фиксации. После этого ручками, управляющими чувствительностью, добиваются того, чтобы соответствующий импульс составлял 2/з... '/2 экрана. Не следует без нужды вводить большую отсечку шумов (особенно если она не компенсированная), так как это вызовет резкую диспропорцию при сравнении амплитуд сигналов от различных дефектов по экрану дефектоскопа.

Определение внутреннего трения осуществляется путем измерения амплитуды колебаний при резонансных частотах и близких к ним. Все измерения производят при одном и том же значении максимальной амплитуды, например 3 мм. На основании полученных данных строят резонансную кривую (зависимость амплитуды колебаний образца А от частоты колебаний ш), из которой определяют соответствующую максимальной амплитуде колебаний резонансную частоту колебаний к>р и рассчитывают внутреннее трение по уравнению (43).

Положение точки выхода луча определяют по стандартному образцу СО-3 (рис. 4.12), изготовленному из стали той же марки, что и образец СО-2. По образцу СО-3 можно также определить схему преобразователя и отстроить от времени 2tn (в мкс) распространения ультразвуковых колебаний в призме преобразователя: 2tn = ti - 33,7, где ti - временный сдвиг между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от вогнутой цилиндрической поверхности в образце СО-3 при установке преобразователя в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхо-сигнала.

Точность определения координат дефектов с точки зрения ее проверки рассмотрим сначала для наклонного преобразователя. Положение точки ввода определяют по максимуму отражения от вогнутой цилиндрической поверхности СО-3 или У-1. Точка располагается над осью цилиндра. Угол ввода а определяют по шкалам СО-2 при максимальной амплитуде эхосигнала от отверстия диаметром 6 мм. При использовании V-1 ищут максимум эхосигнала от отверстия диаметром 5Q мм (полоожения Af45, Af?o) или 1,5 мм (положение Mso) в зависимости от а.

Кривая LI получена при уровне Рис. 3.2. Истинная и условные протя-фиксации 3,14 мм2 (d=2 мм). Услов- женности дефектов, измеренные различная протяженность очень быстро воз-ными способами растает и остается всегда значительно больше истинного размера. Монотонное возрастание дает возможность достаточно точно отличать точечные и протяженные дефекты. Дефект считают точечным, если его условная протяженность, измеренная этим способом, равна или меньше условной протяженности плоскодонного отражателя, эквивалентного ему по максимальной амплитуде эхосигнала.

Другая акустическая величина, предложенная для оценки физико-механических свойств чугуна, — частота fm, соответствующая максимальной амплитуде спектра донного сигнала. Для ее измерения используют широкополосный преобразователь и дефектоскоп-спектроскоп, позволяющий наблюдать спектр донного сигнала. Теоретический анализ показал, что значение fm связано с коэффициентом рассеяния. На него также влияет полоса пропускания преобразователя. Показана возможность контроля твердости чугуна по величине fm, при этом коэффициент корреляции выше, чем для контроля НВ по скорости и затуханию. Достоинство измерения твердости по величине fm также в том, что ее измеряют по первому донному сигналу. Недостатки состоят в зависимости fm от индивидуальных свойств преобразователя и качества акустического контакта, необходимости использования более сложного прибора — спектроанализатора.

При помощи фрикционного ролика, приводимого в движение электродвигателем, разгоняют ротор; затем отводят ролик, и ротор переходит в режим свободного выбега (движение по инерции). Из-за сопротивления воздуха и трения в опорах угловая скорость ротора убывает и в некоторый момент сравнивается с частотой собственных колебаний всей установки (машины и ротора) — наступает резонанс (со = ирез). Острие 2 записывает амплитуды колебаний. Так как максимальной амплитуде соответствует предельное перемещение осгрия, то эту амплитуду можно измерить с большой точностью.

Проверка абсолютной акустической чувствительности. Все некалиброванные ручки, регулирующие чувствительность, устанавливают в положение, соответствующее максимуму чувствительности. Рассчитывают значение р'/р0для одного из искусственных отражателей способами, которые приведены на с. 231. На образце с выбранным искусственным отражателем находят положение преобразователя, соответствующее максимуму амплитуды эхо-сигнала, и по аттенюатору определяют запас (резерв) L чувствительности дефектоскопа, т. е, число делений аттенюатора, на которое еще можно повысить чувствительность до ее максимального значения или до появления электрических шумов высотою А0/2. Суммой значений р'/р0 и L (дБ) определяют искомый параметр ^mtn/^«; отношение амплитуды минимального акустического сигнала рт\п, который регистрируется дефектоскопом, к максимальной амплитуде зондирующего импульса р0. Максимальная акустическая чувствительность связана с максимальной электрической чувствительностью зависимостями:

на поверхности изделия, соответствующего максимальной амплитуде эхо-сигнала, и определению времени t пробега импульса от пьезопластины преобразователя до дефекта. Тогда

Угол индикации дефекта Дуд измеряют углом поворота преобразователя в одну сторону от положения, соответствующего максимальной амплитуде I) (уд) эхо-сигнала от дефекта в данном сечении, до положения, при котором амплитуда эхо-сигнала уменьшается в заданное число раз (рис. 53).

В работе [47] аналитически решена задача синтеза распределения напряжений на пьезопластине, которое обеспечит получение возможно более узкой диаграммы направленности при минимальном уровне боковых лепестков. При решении ставилось условие достаточно простой реализации вычисленного распределения напряжений. В результате установлено, что, если разделить пластину на пять колец и возбуждать колебания колец знакопеременным напряжением, уменьшающимся к периферии, можно получить диаграмму направленности, у которой для основного лепестка N — 0,52 (А/,,, х = 0,47) при максимальной амплитуде первого бокового лепестка, равной 0,1. При несколько другой функции распределения получают диаграмму, аналогичную диаграмме для тонкого кольца. Недостатками преобразователей с неравномерным распределением амплитуды являются пониженная чувствительность и сложность изготовления.

/С временным характеристикам преобразователя относят импульсный коэффициент преобразования К1л, представляющий собой отношение максимальной амплитуды эхо-сигнала к максимальной амплитуде тока зондирующего импульса, и ревербера-ционно-шумовую характеристику (РШХ) — временную зависимость отношения электрического напряжения на преобразователе к амплитуде электрического напряжения эхо-импульса.