ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Комплексные системы контроля качества продукции (В. В. Клюев, Майоров) из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий том 2 " В научно-технической литературе по этому вопросу широко применяют также термины амплитуда сигнала — максимальное значение огибающей принятого сигнала пиковая амплитуда сигналов — максимальное значение амплитуды за определенный интервал времени. [c.315] В материалах с хорошо выраженной площадкой текучести на диаграмме напряжение — деформация кривая зависимости активности эмиссии от приложенного напряжения (рис. 115) имеет один максимум, соответствующий пределу текучести материала а . На кривой зависимости пиковой амплитуды от напряжения имеется три максимума, последний из которых совпадает с пределом прочности Ор, и не более двух минимумов, совпадающих обычно с пределом упругости Оу и текучести. Начальная амплитуда сигналов Uo зависит, в частности, от уровня остаточных напряжений в материале. [c.315] 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.315] Точечный источник волн эмиссии излучает сферическую продольную или поперечную волну. При падении 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 воли 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.316] Калибровку чувствительности преобразователей производят путем измерения электрических сигналов при подаче нормированного упругого напряжения, имитирующего сигналы. Импульсы напряжения создаются при падении на калибровочный образец шарика определенной массы с фиксированной высоты, единичном воздействии на образец электрической искрой или лучом лазера, трении между обг разцом и металлической щеткой, царапании алмазной пирамидой, воздействии струей песка. [c.316] Нередко аппаратура должна находиться на значительном расстоянии (до 150 м) от контролируемого изделия. Непосредственная передача сигнала от преобразователя через линию передачи приводит к резкому ухудшению отношения сигнал—шум. Поэтому применяют предварительный усилитель 2, расположенный непосредственно у преобразователя и имеющий усиление 20—60 дБ. Кроме того, с помощью предварительного усилителя можно согласовать преобразователь с линией передачи и улучшить отношение сигнал-шум. Поскольку амплитуда сигналов на выходе преобразователя может изменяться в широких пределах (от 10 мкВ до 100 В), в усилителе обычно предусматривается регулировка усиления. [c.316] К предварительному усилителю предъявляются те же требования, что и к преобразователям, например способность работать при высоких температурах и уровнях радиации, соответствующих месту его установки. Основное требование к предварительному усилителю в этом случае — обеспечение низкого уровня собственных шумов (не более 10 мкВ). [c.316] Основной усилитель 4 должен обладать равномерной амплитудно-частотной характеристикой, охватываюш,ей весь. диапазон наблюдаемых частот, при коэффициенте усиления 40—80 дБ, Характеристика усиления — линейная либо (в случае широкого динамического диапазона) логарифмическая. [c.317] Блоки обработки сигналов 5 осуш,е-ствляют счет принимаемых сигналов по каналам за короткий интервал времени (например, 0,1 с) и 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 предположение, что развитие трещины вызывает рост низкочастотных составляющих сигналов, а пластическая деформация приводит к их уменьшению, может оказаться полезным амплитудно-частотный анализ сигналов. [c.317] Выход на цифропечатающее устройство предусматривают во всех системах контроля этим методом, когда требуется регистрация большого числа данных. Запись на бумажной или магнитной ленте применяют в тех случаях, когда может возникать необходимость просмотра материала для анализа. Кроме того, предусматривают световую и звуковую сигнализацию появления эмиссии. [c.317] Применяют два основных метода обработки данных. В первом случае положение источника эмиссии определяется по пересечению сетки кривых, являющихся геометрическим местом точек, где временное запаздывание Д/ одинаково для заданных пар преобразователей. Вторым методом последовательно определяется все более ограниченная область, в которой расположен источник эмиссии. Этот метод требует менее сложных вычислений, но точность локации ниже. [c.317] 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.317] Для контроля крупногабаритных объектов применяют многоканальные устройства. Необходимость использования большого числа каналов вызвана быстрым затуханием волн и усложнением картины принятых сигналов с удалением от источника эмиссии. Число и расположение преобразователей диктуются выбранной методикой локации, формой и размерами изделия, коэффициентом затухания, состоянием поверхности и др. Например, в многоканальных системах контроля цилиндрических сосудов преобразователи обычно располагают в вершинах треугольников, квадратов или правильных многоугольников, покрывающих всю поверхность изделия, с расстоянием между преобразователями 200—500 мм. [c.317] При мечание. Уровень шумов, приведенных к входу, не более 7 мкВ. [c.318] МИ и вырабатывать решение о браковке объекта контроля. [c.318] Применение ЭВМ открывает широкие возможности повышения достоверности контроля методом акустической эмиссии путем статистической обработки поступаюш,их сигналов. [c.318] Выбор системы контроля. Аппаратуру для контроля методом эмиссии выпускают не в виде универсальной системы, а в виде типовых блоков, позволяюш,их обеспечить оптимальную систему контроля в зависимости от особенностей объекта испытаний и других условий (табл. 33 и 34). Выбирая систему контроля, ксследуют характеристики объекта испытаний с помощью имитатора источника сигнала, например излучающего преобразователя эхо-дефектоскопа, который перемещают по изделию. С помощью приемного преобразователя снимают характеристики ослабления сигналов с увеличением расстояния, что позволяет определить необходимую расстановку преобразователей. Далее определяют тип упругих волн, которые предполагается регистрировать, и скорость их распространения, что необходимо для выбора преобразователей и настройки системы локации источника сигнала. [c.318] Необходимо измерить также уровень внешних шумов помещения и установить их источники. Возможной причиной помех может быть разрушение покрытия изделия или поверхностного окисного слся. В металлах затухание ультразвуковых волн на частотах выше 1—2 мГц увеличивается настолько, что эта область практически становится нерабочей, поскольку для локации дефектов было бы необходимо близко расположить преобразователи многоканальных систем мис-сии. Для пластмасс, бетонов и других материалов с большим коэффициентом а применяют звуковые частоты или близкие к звуковым. [c.318] Для определения погрешности при локации источника используют имитатор сигнала эмиссии, положение которого изменяют в пределах выбранной сетки преобразователей. Так как обнаруженный источник сигналов обычно перепроверяют методами ультразвуковой или рентгеновской дефектоскопии, достаточна точность (5— 10) см. [c.319] Области применения метода. [c.319] Вернуться к основной статье