Преобразователей используют

Преобразователи с равномерной ближней зоной. Нанося фигурный электрод на поверхность пьезопластины, можно добиться исчезновения осцилляции в ближней зоне поля преобразователя. Рекомендуется применять электроды в форме розетки из нескольких лепестков.

отражения ультразвука от структурных неоднородностей изделия (структурные шумы); являются основным фактором, ограничивающим возможность контроля или предельную чув-.ствительность при проверке изделий из крупнозернистых материалов [21]. Для улучшения выявляемое™ дефекта на фоне структурных шумов акустическое поле преобразователя следует максимально сконцентрировать в зоне предполагаемого расположения дефекта. Если дефект находится в дальней зоне, по возможности сужают диаграмму направленности, увеличивая диаметр преобразователя. Если дефект попадает в ближнюю зону преобразователя, рекомендуется применять фокусировку ультразвука. Полезно также уменьшать длительность импульсов, применять импульсы колоколо-образной формы, продольные волны вместо поперечных (для них меньше коэффициент рассеяния), раздельные преобразователи. Выявляемость дефектов на фоне структурных шумов облегчается при использовании системы ВАРУ и компенсированной отсечки в усилителе дефектоскопа.

При контроле сварных соединений с узкой разделкой кромок, в частности, после электронно-лучевой сварки, дефекты располагаются строго вертикально и не дают рассеянного сигнала в сторону излучающего преобразователя. Рекомендуется применять контроль по схеме тандем. Этим же способом рекомендуется контролировать сварку без плавления.

Для соблюдения постоянства положения преобразователя относительно отверстия, а также расстояния от его края до преобразователя рекомендуется использовать специальное приспособление. Оно состоит из основания, трех роликов, один из которых может перемещаться и фиксироваться в пазу основания. Обойма с преобразователем, позволяющая поворачивать его при контроле на 5—15°, закрепляется в зажимах, на которые нанесена шкала толщин деталей. Контроль осуществляется путем поворота приспособления вокруг отверстия, по внутренней поверхности которого перемещаются ролики.

Для уменьшения погрешностей измерения виброускорений высокой частоты необходимо резьбовое крепление акселерометра уплотнять клеем. Кабель следует закреплять, особенно в непосредственной близости от акселерометра. Чрезмерно высокая чувствительность прибора обусловливает увеличение нелинейных искажений. После первичного преобразователя рекомендуется включать фильтр, ограничивающий с обеих сторон рабочий диапазон частот.

Чаще всего для контроля применяют преобразователи с центральной частотой 2 ... 10 МГц и диаметром 6 ... 20 мм. Преобразователь должен быть широкополосным для получения коротких импульсов. Подбор оптимального преобразователя рекомендуется начинать с использования широкополосного преобразователя на частоту 5 МГц с размером пьезоэлемента 12 мм. Целесообразно проводить контроль в дальней зоне.

При контроле наклонным преобразователем изделий с выпуклой цилиндрической или сферической поверхностью диаметром < 100 мм призму наклонного преобразователя рекомендуется сопрягать с поверхностью изделия либо обработкой ее на станке, либо ручной притиркой с использованием наждачной бумаги. При этом важно определить точку ввода преобразователя после сопряжения. Для достижения этого на выпуклой цилиндрической поверхности есть два способа сопряжения.

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.

Преобразователи с равномерной ближней зоной. Нанося фигурный электрод на поверхность пьезопласти-ны, можно добиться исчезновения осцилляции в ближней зоне поля преобразователя. Рекомендуется применять электроды в форме розетки из нескольких лепестков.

Для улучшения выявляемое™ дефекта на фоне структурных помех акустическое поле преобразователя следует максимально сконцентрировать в зоне предполагаемого расположения дефекта. Если дефект находится в дальней зоне, по возможности сужают диаграмму направленности, увеличивая диаметр преобразователя. Если дефект попадает в ближнюю зону преобразователя, рекомендуется применять фокусировку ультразвука. Полезно также уменьшать длительность импульсов, применять импульсы колоколообразной формы, продольные волны вместо поперечных (для них меньше коэффициент рассеяния), раздельные преобразователи.

При контроле сварных соединений с узкой разделкой кромок, в частности после электронно-лучевой сварки, дефекты располагаются строго вертикально и не дают рассеянного сигнала в сторону излучающего преобразователя. Рекомендуется применять контроль по схеме тандем.

В схеме протекают следующие физические процессы. Излучение выходного экрана воздействует на первичный преобразователь 3, в котором оно преобразуется в электрические сигналы, передаваемые затем по каналу связи ), Во вторичном преобразователе 4, 5 принятые электрические сигналы преобразуются в световое изображение, непосредственно воспринимаемое глазом человека. В качестве первичных преобразователей радиационно-телевизионных установок используются передающие телевизионные трубки: суперортиконы, изо-коны, видиконы, плюмбиконы, супер-кремниконы и др. Каналом связи служат кабельные линии с электронными и радиотехническими устройствами. В качестве вторичных преобразователей используют главным образом электронно-лучевые приемные трубки (кинескопы).

всего бывает сферической (звуковые лучи собирают в точку) или цилиндрической (лучи собирают вдоль отрезка прямой). Для изготовления линз преобразователей используют оргстекло, алюминиевые сплавы или смолы. Фокусировка эффективна только в ближней зоне. Радиус фокального пятна (кружка Эри), в пределах которого амплитуда уменьшается от максимума до 0,1 от максимальной амплитуды при сферической фокусировке, рассчитывают по формуле

Для применения УЗСП-метода необходимо выполнение ряда требований как к преобразователям, так и к электронной аппаратуре: широкополосность преобразования электрического сигнала в акустический и обратно, широкополосность приемного тракта, проведение спектрального анализа отраженных от дефектов сигналов. В качестве широкополосных преобразователей используют осесимметричные преобразователи переменной толщины (см. подразд. 2.2). В табл. 5.9 даны основные технические характеристики разработанной аппаратуры. С помощью этой аппаратуры можно распознавать тип дефекта по трехклассовой системе, используемой в теории прочности. В табл. 5,10 приведены границы каждого класса, соответствующие им коэффициенты формы и концентрации напряжений реальных дефектов сварных соединений.

В качестве активного элемента в колебательных системах используют магнитострикциоиные и пьезоэлектрические преобразователи. В качестве материалов для изготовления магнито-стрикционных преобразователей используют никель и его сплавы --- альсифер, пермендюр и др. Хорошо зарекомендовали себя нагартованные никелевые стержни

акустически прозрачной пленкой (например, полиуретановой), приклеенной к корпусу. Однако эти преобразователи не обеспечивают контроль верхней части зуба. Для проверки зубьев по всему профилю и контроля акустического контакта излучающий и приемный преобразователи следует размещать на соседних с контролируемым зубьях (см. рис. 7.1), г. По амплитуде волны, прошедшей под основанием зуба, можно судить о качестве акустического контакта. При наличии трещины сигнал на экране дефектоскопа исчезает или значительно уменьшается. Для настройки чувствительности и проверки работоспособности приборов и преобразователей используют испытательные образцы — часть нового или малоизношенного колеса, или специально изготовленный сектор колеса с несколькими зубьями, на которые наносятся искусственные дефекты (зарубки, пропилы, пазы). Глубину дефектов в межзубной впадине измеряют приспособлением, аналогичным описанному в гл. 5, с соответствующими направляющими.

верхности опорной плиты: нормально, параллельно, под углом (изменяемым или неизменяемым). По числу компонент движений изготовляют одноком-понентные и многокомпонентные вибростенды. Принципы построения ССВК показаны на примере вибростендов с гидравлическим возбуждением. Для возбуждения колебаний таких вибростендов используют механизмы агрегатных комплексов: механогидравличе-ские и гидромеханические преобразователи, гидрокоммуникации и промежуточные устройства. В качества гидромеханических преобразователей используют системы, основанные на инер. ционном взаимодействии, и объемные поступательные гидроцилиндры. Наибольшее распространение в вибростендах получили поступательные объемные гидромеханические преобразователи.

В качестве гидромеханических преобразователей используют гидродвигатели:

[7]; гальваномагнитные, основанные на использовании эффектов Гаусса и Холла [10]; пьезоэлектрические, у которых перемещение измерительного стержня приводит к появлению на поверхности кристаллов, размещенных внутри преобразователя, противоположных электростатических зарядов [5]; радиоизотопные и рентгеновские, основанные на использовании свойств радиоактивных и рентгеновских излучений проникать через вещество или отражаться от него [7]. В некоторых случаях в конструкциях преобразователей используют несколько принципов действия: ВНИИизмерения разработаны пневмоиндуктивные преобразователи модели БВ-6123 с диапазоном измерений 0,006—0,12 мм, ценой деления 0,1— 2 мкм, погрешностью измерений 1,8 мкм, временем срабатывания 0,05—0,3 с и пнев-мофотоэлектрические преобразователи модели БВ-6054, погрешность которых при диапазоне измерения 0,125 мм и числе групп 48 составляет ±0,2 мкм.

Первичные измерительные преобразователи светового излучения в электрический сигнал являются основой автоматизированных устройств неразрушающего оптического контроля качества промышленной продукции. В качестве первичных измерительных преобразователей используют: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, вакуумные фотоэлементы и фотоэлектронные умножители, матрицы на базе полупроводниковых материалов и передающие телевизионные трубки. Принцип действия большинства этих приборов описан ранее (см. § 5.5), поэтому отметим лишь их особенности применительно к оптическому диапазону.

В другой системе для соосной установки преобразователей используют вих-ретоковый экранный метод [152]. На одну из поверхностей ОК устанавливают возбуждаемую генератором обмотку вихре-токового прибора (служащего также для измерения толщины ОК), а приемную обмотку перемещают по противоположной поверхности. Соосность расположения обмоток отмечают по максимуму сигнала в приемной обмотке. Затем на найденные позиции устанавливают УЗ-преобразо-ватели. Система пригодна только для контроля ОК из диэлектрических материалов.

Для контроля ОК больших толщин из материалов с повышенным затуханием используют также бесконтактные электростатические (конденсаторные) преобразователи диаметром 38 мм с рабочей частотой 50 кГц (см. разд. 1.2.4). Кроме обычного для метода прохождения соосного расположения излучающего и приемного преобразователей, используют "квази-фокусирующее" расположение (см. разд. 4.3.2). Этим достигается эффект, подобный фокусировке. В результате чувствительность повышается: минимальный диаметр выявляемого дефекта в образце из углепластика уменьшается с 12 до 8 мм (на частоте 400 кГц с фокусирующими преобразователями в этом образце выявляется дефект диаметром 1,6 мм).