Ультразвуковые методы контроля

Ультразвуковые колебания применяются в дефектоскопии благодаря свойству не затухания при распространении ультразвука в однородной упругой среде, а на разделе двух сред - полного отражения. С помощью ультразвука можно исследовать детали больших размеров (до 8-10 м) и выявлять дефекты до 10^-6 мм. Ультразвук позволяет выявлять не только уже образовавшиеся дефекты, но и определить момент повышенной усталости металла, что может привести к выходу из строи узла или детали. Причем для контроля нет необходимости разбирать узлы.

В последние годы широкое применение в дефектоскопии нашли волны Рэлея и Лемба.

Рэлеевы волны применяются для контроля дефектов поверхности и поверхностного слоя металла: трещины, царапины, пустотелы полости, расслоения, инородные включения, мелкие усталостные трещины. Ультразвуковые волны Лемба в ультразвуковой дефектоскопии используются для определения упругих и термоупругих характеристик металлов.

Теневой метод контроля основан на ослаблении проходящих ультразвуковых волн при наличии внутри детали дефектов, создающих ультразвуковую тень.

На рис.1 приведена схема теневого метода. Здесь используются два преобразователя - одни излучает УЗК, а другой - принимает. Для введения УЗК и их приема используются специальные искательные головки. Акустический контакт головок с листом осуществляется через жидкостный мениск.

Используется данный метод для обнаружения расслоений длиной до 30 мм и шириной до 2 мм у листов. Скорость контроля составляет 10 м/мин при толщине листа 1-10 мм и его ширине 1-3 мм.

Рис.1. Схема теневого метода

Импульсный метод (эхо-метод) ультразвукового контроля основан на явлении отражения ультразвуковых волн. Высокочастотный генератор вырабатывает кратковременные импульсы, которые посылаются излучателем (рис.2). Отраженный от дефекта, импульс возвращается к излучателю, который сейчас работает на прием, и усиливается усилителем. Усиленный сигнал подается на отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. Работой ВЧ-генератора управляет синхронизатор, который формирует с определенной частотой следования высокочастотные импульсы. Одновременно синхронизатор запускает блок развертки. Если в заготовке нет дефектов, то на экране осциллографа будет 2-а импульса (а), отраженные от поверхности заготовки. При появлении дефекта появляется третий импульс, отраженный от дефекта (б).

Импульсный метод имеет ряд преимуществ перед теневым. Позволяет исследовать изделия при одностороннем доступе к ним. Чувствительность метода намного выше чувствительности теневого метода.

Рис.2. Схема импульсного метода (эхо-метод): 1 - приемник излучатель,2 –усилитель, 2 - электронно-лучевая трубка осциллографа, 4 - генератор ультразвуковых колебаний, 5 - блок синхронизации, 6 - блок развертки

Дата добавления: 2015-08-09