ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свойства ультразвука из "Ультразвуковая дефектоскопия " Д —дефект ЙЯ — излучатель и приемник (совмещенная схема) Я — приемник в теневом методе Яг— приемник в эхо-методе. [c.23] Для малых углов 81пфр фр. Как видно из выражения (2.8), направленность УЗ-поля тем выше (угол фр меньше), чем больше произведение а[. [c.24] Направленность УЗ-поля удобно представлять в внде графика в полярных координатах, называемого диаграммой направленности (рис. 2.5, в). Диаграмма характеризует угловую зависимость Ф (ф) амплитуды поля в дальней зоне. Полярный угол ф отсчитывают от полярной оси, совпадающей с направлением излучения максимальной амплитуды. [c.25] Анализ этого выражения показывает, что с увеличением аД или а направленность поля возрастает. При аД 0,б в диаграмме, кроме основного, возникают боковые лепестки. Однако в них обычно сосредоточена малая часть (до 20 %) излучаемой энергии. [c.25] Ближняя и дальняя зоны. Приведенная выще формула (2.8) показывает направленность УЗ-пучка в так называемой дальней зоне или зоне Фраунгофера. В ближней зоне, называемой зоной Френеля, амплитуда поля осциллирует (изменяется) как вдоль оси (рис. 2.5,6), так и по сечению пучка, а УЗ-волна при этом распространяется почти без расхождения. [c.25] Из формулы (2.10) видно, что увеличение диаметра излучателя, сужая направленность пучка, увеличивает ближнюю зону преобразователя. [c.25] Пример 2.4. Определить приближенно зону Го п угол фр для УЗ-пучка в стали при возбуждении продольной волны пьезопреобразователем диаметром 2а=12 мм при / = 2,5 МГц, С 6 мм/мкс. [c.25] Из формулы (2.11) видно, что R не зависит от направления УЗК через границу раздела сред Zi и Z2. [c.26] Коэффициент прохождения волны D= —R. Чем больше разница в акустических сопротивлениях, тем больше интенсивность отраженной волны. [c.26] Пример 2.5. Определить коэффициент отражения R УЗ-волны в стали от выходящей наружу н поэтому заполненной водой трещины. [c.26] Если размеры дефектов малы, то УЗ-волны огибают небольшую несплошность без существенных отражений. [c.27] Свойство отражения УЗ-волн служит основой для выявления несплошностей в металлах, поскольку акустические свойства таких дефектов, как поры, шлаки, неиро-вары, существенно отличаются от свойств основного металла. Коэффициент отражения от трещин, несплавлений и пор близок к единице, если величина их раскрытия более 10 мм, а поперечный размер соизмерим с длиной волны. Для шлаков / = 0,35—0,65 в зависимости от марки флюса. [c.27] Оксидные плены, особенно в сварных швах алюминиевых сплавов или при контактной сварке, выявляются плохо, несмотря на их достаточно большое раскрытие и протяженность. Причиной этого является близость акустических свойств дефекта и металла. [c.27] Затухание. Коэффициент затухания б в приведенных выше формулах (2.5) и (2.6) возрастает с увеличением частоты не линейно, а в повышенной степени. Причем коэффициент затухания различен для различных материалов и складывается из коэффициентов поглощения и рассеяния б = бп-Ьбр. [c.27] Поглощенная звуковая энергия переходит в теплоту. Рассеянная энергия остается по форме звуковой, ио уходит из направленного пучка, отражаясь от неоднородной среды. В однородных средах (пластмасса, стекло) затухание определяется главным образом поглощением ультразвука бп бр. Причем бп пропорционально либо I (стекло), либо (пластмассы). [c.27] Для того чтобы рассеяние УЗК на зернах не искал а-ло результаты дефектоскопии, практически необходимо иметь Я (10... 100) Д. Если это условие выполняется по верхнему проделу (Я ЮОО), то можно обычно контролировать металл на глубину вплоть до 8—10 м и даже более. [c.28] Прн распространении УЗ-волн в металлах возможна реверберация — постепенное затухание колебании, обусловленное повторными отражениями. Реверберация может быть объемной (пз-за многократного отражения колебаний от поверхностей, ограничивающих контролируемое изделие) и структурной (из-за многократного отражения и рассеяния колебаний границами зерен металла). [c.28] Зависимость коэффициента затухания от величины зерна используют для измерения размеров зерна. При этом прин1шают диапазон волн примерно в области Я=(4-10)/). [c.28] Вернуться к основной статье