ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Наклонные искатели с одним излучателем из "Ультразвуковой контроль материалов " Однако для меди (у которой Сг = 2260 м/с) или серого чугуна (с = 2200 м/с) угловой диапазон до 90° такими средствами охватить нельзя. Для этой цели [1228] пригодны различные виды нейлона со скоростями звука Сь от 1680 до 2600 м/с, а также и тефлон (ПТФЭ) ссг=1350 м/с. [c.237] Угол клина подбирается в первом приближении по закону преломления согласно формуле (2.3). Для его расчета нужно-знать скорость звука в клине и изделии, а также желаемый угол ввода звука в изделие. Однако закон преломления справедлив только для плоских волн, т. е. для излучателя бесконечной протяженности, поэтому нужна корректировка в зависимости от отношения D/A, [1654]. Обычно угол клина следует выбирать больше рассчитанного по закону преломления, чтобы по лучить-желаегк1ый угол ввода звука при малых отношениях D %. [c.238] Угол звука в стали. . [c.238] У наклонных искателей с углом 35°, кроме того, в меди сером чугуне могут быть еще и продольные волны под углом 57 и 55° соответственно. Поэтому при контроле таких материалов нужно работать по возможности с большими углами. [c.238] На границе с контролируемым изделием на пути звука туда и обратно-каждый раз отражается некоторая часть волны. Проницаемость эхо-импульсов по табл. 5—8 в Приложении является мерой к.п.д., который для случая плексиглас—алюминий получается наибольшим, так как звуковые сопротивления обоих этих материалов меньше всего различаются. По этой причине при контроле стали лучше подошел бы клин из свинца. Однако неизбежный слой жидкости сводит это преимущество при контроле снова практически на нет. Утяжеление пластмасс (их наполнение порошком тяжелых металлов) тоже-практически дает немного пользы, но создает трудности при обеспечении однородности продукции. [c.238] У наклонных искателей для возбуждения продольных волн в стали с плексигласовым входным участком особенно трудно получить малую долю звука, отражающегося непосредственно к излучателю, так как в этих искателях угол клина может быть только в пределах от 19 до 27° при углах входа звука от 45 до 70°. Для улучшения разрешающей способности в ближнем поле входной участок выполняют возможно более длинным, так чтобы излучатель уже не мог принимать лучи, отраженные от поверхности контакта. Однако одновременно с продольной волной всегда возбуждается и нежелательная поперечная с меньшим углом входа звука, которую впрочем можно легко распознать по большему времени прохождения (рис. 10.40). [c.239] Для возбуждения волн в граничном слое, например поверхностных и головных ( ползучих ), используется такая же конструкция искателя, как для поперечных волн — с пластмассовым клином, угол которого должен быть несколько выше критического. [c.239] Фокусирующие наклонные искатели нашли особенно широкое распространение для контроля сварных швов. На рис. 10.41 показаны различные конструктивные исполнения. [c.241] Для некоторых задач контроля нужно непрерывно изменять-угол ввода звукового луча. На рис. 10.42 показаны различные возможности этого. В первом варианте, по Мешу [1024], два пластмассовых клина проворачиваются один над другим, причем один из них несет на себе кристалл. При одинаковом угле обоих клиньев суммарный угол можно установить в пределах от нуля до двойного значения. При вращении одного из клиньев изменяется плоскость падения. Во втором конструктивном варианте применен пластмассовый полуцилиндр с закрепленным на нем (при помощи замазки) кристаллом, проворачивающийся в пластмассовом блоке. При этом плоскость падения не изменя-гтся, а точка входа звукового луча смещается. В третьем варианте и точка входа луча остается приблизительно постоянной. В этой последней очень дорогостоящей конструкции кристалл перемещается с помощью микрометрического винта. Корпус заполняется маслом и должен быть герметичным. Благодаря этому отпадает требуемая в ином случае после длительной службы очистка поверхностен скольжения с их промасливанием. Угол считывается через окошко (рис. 10.43). [c.241] Здесь и угол ввода (по принципу, показанному на рис. 10.42, б) и плоскость падения (ввода звука) контролируются дистанционным управлением при помощи электродвигателей. В дополнение к этому электрод излучателя разделен на несколько зон, так что их подключением или отключением можно получать различную величину площади активной поверхности излучателя и тем самым различную структуру звукового тля (длину ближнего поля и угол раскрытия). [c.241] Для непрерывного сканирования поворачиваемым лучом ис-шользуют устройства типа показанного на рис. 10.42, б, причем цилиндрическая вставка или проворачивается от электродвигателя туда и обратно, или вращается. В других исполнениях име- егся поворотный ультразвуковой отражатель в заполненной жидкостью камере перед неподвижным излучателем. [c.242] Без механического движения, однако с гораздо большими затратами на электронику, работают так называемые секционированные излучатели с фазовым управлением (раздел 10.4.1). При иммерсионном варианте, а также при работе с прямым контактом, они посылают поворачиваемый луч — в вертикальной плоскости для продольных волн под углами согласно разделу 2.3 (для обеих мод) или только для поперечных волн. Этот луч может многократно изменяться, например фокусироваться. [c.242] С механическим переключением элементов задержки фазы такие искатели применял еще Бредфилд в 1954 г. [173]. [c.242] Для работы в качестве излучателя только поперечных волн секции с фазовым управлением монтируются на плексигласовом клние, как показано на рис. 10.41, а (1194]. При соответствующем фазовом управлении можно устранить влияние кривизны или использовать ее для изменения фокусировки. [c.242] Чтобы достичь любого пространственного угла, т. е. выйти из плоскости падения линейного секционированного излучателя, можно расположить несколько таких секций параллельно друг другу и соответственно управлять ими. Очень большие затраты можно впрочем уменьшить при кольцевом расположении отдель- ных секций. [c.242] О применениях и литературе по таким искателям см. раздел 13.12. [c.242] Простое исполнение с ручным шаговым переключением через каждые 2,5° в диапазоне от 45 до 70Р показано на рис. 10.45. Такой искатель содержит только 10 элементов. [c.242] Вернуться к основной статье