ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Измерение толщины стенки методом отражения из "Практические вопросы испытания металлов " Эхо-прибор для ультразвуковых импульсов с диапазоном 10 мм и глубиномерная лупа, приставка для измерения толщины стенок к ультразвуковому прибору, нормальная контрольная головка (щуп), SE-щупы, контрольный измерительный кабель, стальные образцы толщиной 5 10 25 и 50 мм ступенчатый клин. [c.209] Измерение толщины стенок методом ультразвукового отражения по сравнению со всеми механическими методами имеет преимущество в том, что даже при недоступной для измерения задней стенке образца возможно точное определение толщины. [c.209] Если исходить из того, что расстояние между посылаемым импульсом и первым отраженным сигналом или между непосредственно следующими друг за другом отраженными сигналами соответствует точно времени прохождения ультразвукового импульса для удвоенной толщины образца, то при постоянной скорости ультразвука это расстояние точно соответствует удвоенной толщине образца. [c.209] Следовательно, у имеющегося в наличии эталонного образца ось времени может быть отградуирована в единицах толщины испытуемого материала. Предпосылкой для этого служит то, что эталонные образцы имеют такую же скорость прохождения ультразвука, как и контролируемые образцы. [c.209] При такой настройке прибора могут быть замерены толщины образцов до 100 мм. [c.210] В общем случае между посылаемым импульсом и первым отраженным от задней стенки сигналом возникает погрешность, обусловленная самим прибором (время вхождения контрольного щупа в колебания в фазе посылаемого импульса, время регулирования щупа в передающей фазе), так что удобнее определять толщину между и-ным и п + 1)-м отраженным сигналом (рис. 117, б). [c.210] Но для этого должен быть установлен и отградуирован соответственно больший диапазон на приборе. [c.210] Точность измерения может быть повышена, если измерения проводить при большем числе отраженных сигналов. Разности во времени прохождения между двумя следующими друг за другом отраженными сигналами одинаковые. При измерении общего времени прохождения, например, пяти отраженных сигналов получается пятикратное время прохождения и тем самым в пять раз более высокая точность, так как ошибка считывания остается постоянной. Кроме того, при этом предпосылкой является также то, что отклонение линии времени является линейным. Если этого не происходит, то кривая отклонения линии времени устанавливается путем измерения расстояний между отраженными от задней стенки сигналами между собой. Тогда для измерения учитываются только те отраженные сигналы, которые находятся в линейном дианазоне отклонения. [c.210] Чтобы охватить диапазон измерения толщин 4—60 мм для стали, импульс колебательного контура делится на три диапазона измерения 4—10 10—25 25—60 мм. Если колебательный контур в зависимости от обстоятельств возбуждается только при втором или третьем колебании с помощью многократного отраженного сигнала, то также возникают резонансные позиции. Это означает, что (при толщине пластинки 60 мм) при 30, 20, 15 мм, т. е. при 1/2 1/3 1/4 настоящей толщины, возникает резонанс. Толщины свыше 60 мм для стали могут быть замерены, если измерения ведутся с более высокими резонансными позициями. Но для этого прежде всего должна быть определена приблизительная толщина простым считыванием на шкале глубин осциллограммы. [c.211] При толщинах стенки менее 60 мм коррекция на более высокие резонансные позиции дает большую ошибку и, следовательно, может быть рекомендована только при толщинах свыше 60 мм для стали. Настройка на максимум может быть осуществлена тем точнее, чем больше отраженных от задней стенки сигналов возможно более одинаковой формы и без мешающих промежуточных отраженных сигналов (без помех) имеется в распоряжении. [c.211] В результате ошибки нулевой точки (регулировка — настройка вибратора ) начало резонансного колебания на экране искажается. Поэтому максимум лучше всего считывать по колебаниям уже падающей части кривой. [c.211] Выбранный контрольный диапазон и настройка регулятора Масштаб не оказывают влияния на измерение. Целесообразно только их выбирать такими, чтобы кривая колебаний хорошо просматривалась. Если вершины кривой колебаний вверху превышают световой экран, то максимум может быть настроен на одном из более низких колебаний. Для скоростей ультразвука, отклоняемых сталью, прибор должен быть переградуирован или считывание показаний должно быть пересчитано. [c.212] Измеритель толщины стенок градуируется с помощью эталонной контрольной головки-щупа (кварц) с частотой 4 МГц (Q4). [c.212] Если используются иные контрольные щупы, то в результатах измерений могут возникать отклонения. Для наиболее употребляемых обычных контрольных щупов при измерении толщины стенок в измеренные величины следует внести поправки, которые получаются по результатам измерения толщин образца известной толщины. [c.212] При частоте испытаний 1 МГц следует обращать внимание на то, что возникает не один, а несколько максимумов, которые следуют тесно один за другим и различаются очень мало по величине. Такое явление можно объяснить тем, что при частоте 1 МГц имеет место разделение импульсов на отдельные цепочки колебаний. [c.212] Таким образом, возникает первый резонанс между первым колебанием импульса, первым колебанием первого отраженного сигнала, первым колебанием второго отраженного сигнала и т. д. Второй резонанс возникает между первым колебанием импульса, вторым колебанием первого отраженного сигнала, третьим колебанием второго отраженного сигнала и т. д. Разумеется, возникают также дальнейшие резонансы. [c.212] Первый резонанс соответствует истинной толщине стенки. Он определяется, когда измеритель толщины стенок прокручивается от меньших значений к большим. При измерении с более высокими частотами не возникает побочных резонансов. Кроме того, максимум получается более отчетливо выраженным и поэтому может быть легче настроен. [c.212] Применение низких частот (1 МГц), однако, необходимо тогда, когда исследуемый образец трудно пропускает ультразвук и когда при использовании более высоких частот не получается необходимое число отраженных от задней стенки сигналов. [c.212] Так как при этом вообще виден только один отраженный от задней стенки сигнал, то для градуировки необходим ступенчатый клин. [c.213] Точные указания по работе с глубинной лупой должны быть заимствованы из соответствующей инструкции по обслуживанию. [c.213] Вернуться к основной статье