ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Аппаратура из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий " Временной теневой метод используют для обнаружения трещин, возникающих в железобетонных конструкциях при их нагружении, причем появление трещины регистрируется при меньших (на 25—30%) нагрузках, чем при других известных способах. Метод применим для обследования трещиностойкости шпал в заводских условиях, предварительно напряженных железобетонных пролетных строений мостов и др. [c.285] Акустические методы эффективно используют также для обнаружения дефектов в горных породах (трещиноватость), древесине (гниль), огнеупорах и др. [c.285] В материалах с хорошо выраженной площадкой текучести на диаграмме напряженпе — деформация кривая зависимости интенсивности эмиссии от приложенного напряжения (рис. 114) имеет один максимум, соответствующий пределу текучести материала ат. На кривой зависимости никовой амплитуды от напряжения имеется три максимума, последний из которых совпадает с пределом прочности Ов, п не более двух минимумов, совпадающих обычно с пределом упругости ау и текучести. Начальная амплитуда сигналов Ко зависит, в частности, от уровня остаточных напряжений в материале. [c.285] Эмиссия, связанная с деформацией кристаллической решетки, проявляется в виде сигналов небольшой амплитуды с характеристиками, близкими к белому шуму. Разрывы материалов в области, испытывающей напряжения, превышающие предел упругости, вызывают появление импульсов эмиссии с большой амплитудой. [c.286] Точечный источник волн эмиссии излучает сферическую продольную или поперечную волну. При надении на поверхности изделия она отражается и трансформируется. В результате появляются нормальные волны, амплитуда которых уменьшается с увеличением расстояния значительно медленнее, чем для сферической волны. Затухание волн эмиссии в металле вызывает наиболее сильное ослабление высокочастотной составляющей сигнала, так как коэффициент затухания быстро возрастает с частотой. Все это приводит к значительному искажению первоначального сигнала эмиссии. [c.286] На рис. 115 показана структурная Схема аппаратуры для контроля методом акустической эмиссии. В состав одного канала входит преобразователь 1, чувствительный элемент которого изготовляют обычно из пьезокерамики типа ЦТС. Для работы при температурах выше 300—400° С и высоком уровне радиации применяют пьезокерамику типа ниобата лития. Используют широкополосные (Д/ = 700 -4- 900 кГц) и узкополосные (Д/ = 100—150 кГц) преобразователи. Последние обычно применяют, когда на основе предварительных исследований выбран оптимальный для контроля диапазон частот. Расширение полосы пропускания достигается способалш, изложенными на стр. 192. Преобразователи обычно рассчитывают на прием волн определенного типа. Диаграмма направленности преобразователя, как правило, широкая вследствие небольших размеров пьезопластины. [c.286] К предварительному усилителю предъявляются те же требования, что и к преобразователям, нанример способность работать нри высоких температурах и уровнях радиации, соответствующих месту его установки. Основное тре-бованпе к предварительному усилителю в этом случае — обеспечение низкого уровня собственных шумов (не более 10 мкВ). [c.287] Полосу частот, выбранную для наблюдения сигналов эмиссии, устанавливают с помощью фильтров 3. Прп определении полосы частот принимают во внимание спектр шумов и затухание акустггческих волн. Полосу наблюдаемых частот обычно выбирают в пределах от 50 кГц до 2 МГц. Иногда высокий уровень окружающих шумов требует принятия особых мер. Напрпмер, нри циклических испытаниях вход системы контроля запирается в те интервалы времени, когда шумы испытательной системы максимальны. [c.287] Основной усилитель 4 должен обладать равномерной амплитудно-частотной характеристикой, охватывающей весь диапазон наблюдае шх частот, нри коэффициенте усиления 40—80 дБ. Характеристика усиления — линейная, либо (в случае широкого динамического диапазона) логарифмическая. [c.287] Блоки обработки сигналов 5 производят счет принимаемых сигналов но каналам за короткий интервал времени (нанример, 0,1 с) н суммарную обработку сигналов от всех каналов многоканальной системы. Исследуют также амплитудное распределение принимаемых сигналов и энергию эмиссии за единицу времени или за весь период испытаний. Поскольку существует нредиоло-женпе, что развитие трещины вызывает рост низкочастотных составляющих сигналов, а пластическая деформация приводит к их уменьшению, может оказаться полезным амплитудно-частотный анализ сигналов. [c.287] Выход на цифропечатающее устройство предусматривают во всех системах контроля этим методом, когда требуется регистрация большого количества данных. Запись на бумажной пли магнитной ленте применяют в тех случаях, когда может возникать необходимость просмотра материала для анализа. Кроме того, предусматривают световую п звуковую сигнализацию появления эмиссии. [c.287] Блок определения местоположения б источника сигналов используют информацию от нескольких (не менее трех) преобразователей, расположенных в различных местах поверхности изделия. Когда сигнал достигает ближайшего к нсточнпку преобразователя, начинается отсчет времени. Затем измеряется запаздывание Д того же сигнала еще на два-три преобразователя. В блоках, осуществляющих измерения, предусматриваются пороговые устройства. [c.287] Применяют два основных метода обработки данных. В нервом случае положение источника эмиссии определяется по пересечению сетки кривых, являющихся геометрнческнм местом точек, где временное запаздыванпе Д/ одинаково для заданных пар датчиков. Вторым методом последовательно определяется все более ограниченная область, в которой расположен источник эмиссии. Этот метод требует менее сложных вычислений, но точность локации ниже. [c.287] После обработки сигналы подаются на экран ЭЛТ, на котором одновременно представлены развертка изделия и расположение преобразователей. Источник сигналов появляется в виде светящейся точки. На экране ЭЛТ можно также представить график изменения интенсивности или энергии эмиссии во времени. [c.287] Вернуться к основной статье