ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Приборы для контроля размеров изделий из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий том 2 " Установка содержит гидромеханическое сканирующее устройство, импульсный толщиномер и осциллограф. Сканирующее устройство вводится внутрь контролируслюй трубы, заполненной водой. Ось преобразователя совпадает с осью трубы и сканирующего устройства. Излученный импульс падает на вращающееся вокруг оси преобразователя зеркало расположенное к ней под углом 45°. Далее акустический импульс попадает на стенку трубы, частично отражаясь обратно, частично рассеиваясь и частично проходя к наружной стенке, от которой часть энергии, отражаясь, возвращается обратно к преобразователю. Импульсный толщиномер установки ИРИС вырабатывает импульсы подсветки луча осциллографа лишь от первого эхо-сигнала (отражение от внутренней стенки) до второго эхо-сигнала. При сканировании луч осциллографа смещается по оси у в соответствии с положением зеркала. В результате получается изображение, показанное иа рис. 82. Одна строка изображения (по горизонтали) соответствует одному зондирующему импульсу. Полная развертка по вертикали соответствует одному обороту зеркала, т, е. соответствует развертке сечения контролируемой трубы. Как видим, вследствие наличия слоя коррозии значительная часть эхо-сигналов пропадает, и в этих случаях обычный толщиномер дает сбои. По изображению на рис. 82 легко измерить толщину стенки или глубину коррозии в любом месте, используя аппроксимацию недостающих точек. [c.273] Интроскоп УИ-50 (табл. 23) основан на использовании линейного электронного сканирования. Он содержит 64-элементный преобразователь и коммутатор, переключающий шагами в 1/2 элемента группу из семи-восьми элементов. В результате обеспечивается получение в реальном масштабе времени изображения из 114 строк. [c.273] Интроскоп предназначен для визуализации внутренней макроструктуры промышленных толстостенных объектов из металлов, сплавов и пластмасс, характеризующихся широким диапазоном. KO )O ieii ультразвука (1500-6000 м/с). [c.273] В интроскопе УИ-50 предусмотрена компенсация ослабления сигнала до 3 дБ на 1 см (по воде), что обеспечивает возможность контроля объектов с большим затуханием ультразвука. [c.273] По исполнению толщиномеры разделяют на переносные и стационарные, входящие в комплект автоматических и полуавтоматических установок контроля толщины. По способу передачи упругих колебаний различают толщиномеры контактные, иммерсионные и бесконтактные. [c.274] Минимальная толщина, измеряемая толщиномерами группы А 0,1 — 0,3 мм при абсолютной погрешности измерений не более 1—5 мкм. С увеличением кривизны поверхности изделий нижняя граница измерений быстро возрастает. При измерении толщины стенок труб 050 мм она составляет 1 мм. Минимальная толщина, измеряемая приборами группы Б, составляет 1,2—1,5 мм при абсолютной погрешности измерения 0,1—0,2 мм и практически не зависит от радиуса кривизны. [c.275] Погрешность измерений с помощью эхо-импульсных толщиномеров вызывается следующими основными причинами. [c.275] Преобразователи эхо-импульсных толщиномеров должны иметь малую мертвую зону. Применяют раздельно-совмещенные преобразователи различных конструкций (в приборах группы Б) и совмещенные специальных типов, имеющие малую мертвую зону (в приборах групп А и Б). Особенно удобен для контроля поверхностно возбуждаемый совмещенный преобразователь, практическй не искажающий форму сигналов и позволяющий излучать и принимать импульсы длительностью в единицы наносекунд. [c.275] Для уменьшения погрешностей, обусловленных влиянием температуры на время распространения импульсов УЗК в призмах раздельно-совмещен-ных преобразователей, их изготовляют из материалов с малыми температурными коэффициентами скорости звука (например, плавленого кварца). При работе в широком диапазоне температур применяют системы компенсации изменения времени прохождения волн в призме. [c.276] Например, в приборе Кварц-14 вход измерительного блока отключается после завершения каждого измерительного цикла и вновь подключается к источнику входных сигналов перед началом следующего цикла. Кроме того, предусмотрена защита от электрических помех. [c.276] В блоке 7 индикации (см. рис. 84) применяют, как правило, цифровые индикаторы, измеряющие длительность импульса измерительного триггера. [c.276] В автоматических толщиномерах блок 8 обработки информации может выполнять функции сравнения толщины контролируемого изделия с заданными пределами ее изменения, сигнализации выхода толщины из допусков, запоминания информации и ее регистрации. Простейшие генераторы вырабатывают строб-импульсы, в пределах которых должен находиться эхо-импульс. В более точных схемах контролируемая и допустимая толщины сравниваются в цифровой форме. Автоматические толщиномеры могут выдавать информацию цифропечатающему устройству, их можно подключать и к ЭВМ, производящей дальнейшую обработку информации. [c.276] Технические характеристики импульсных толщиномеров приведены в табл. 24. [c.276] Автокалибрующиеся эхо-импульс-ные толщиномеры. Известны различные способы измерения толщины изделия из неизвестного материала [24]. [c.276] Оптимальным способом возбуждения головной волны является введение в изделие под первым критическим углом пучка продольных УЗК- Однако даже при нормальном падении такого пучка на поверхность изделия в нем достаточно эффективно возбуждаются головные волны, хотя и существенно меньшей амплитуды. Происходит это за счет неоднородной деформации материала на границах пучка продольных волн. [c.278] Правый край пьезопреобразователя 2 (рис. 86) излучает импульсы головных волн, которые принимаются преобразователем 9, расположенным на жестко фиксированном расстоянии (базе) от пьезопреобразователя 2. Сигналы с приемника головных волн 9 через усилитель 10 поступают на вход С измерителя 7 временны х интервалов. Измеритель 7 построен таким образом, что число импульсов на его выходе прямо пропорционально временному интервалу между импульсами, поступающими на входы Л и Б, и обратно пропорционально интервалу между импульсами на входах Л и С. В результате показания индикатора будут зависеть только от толщины измеряемого изделия. Таким образом, в этой схеме одновременно с измерением толщины происходит измерение текущего значения скорости звука и автоматическая коррекция показаний индикатора в соответствии с этим значением. [c.278] Очевидно, преобразователи автокалибрующегося толщиномера должны быть раздельно-совмещенными (P ) и содержать минимум два пьезоэлемента, один из которых всегда играет роль приемника головных волн и располагается на жестко фиксированном расстоянии (базе) от излучателя. [c.278] Недостатком РС-преобразователя, показанного на рис. 86, где один из пьезоэлементов, зондирующий изделие по глубине ai, работает в совмещенном режиме излучателя и приемника продольных УЗК, является большая мертвая зона и малая амплитуда сигналов, соответствующих головным волнам, вследствие того, что оба преобразователя расположены параллельно к поверхности изделия. [c.278] Наиболее приемлемой для практики является конструкция трехэлементного РС-преобразователя (рис. 87), обеспечивающая минимальную мертвую зону. В этой конструкции для из--лучения и приема продольных УЗК при зондировании изделия по толщине используется обычный РС-преобра-зователь, в который входят излучатель головных и продольных волн (/), приемник продольных волн (2), приемник головных волн (3). [c.279] Вернуться к основной статье