ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Приборы для импульсного эхо-метода и их изготовители из "Ультразвуковой контроль материалов " Здесь рассматриваются чувствительность, характеристика усилителя и разрешающая способность системы. [c.252] Далее подробнее рассматриваются параметры искателей и методы их измерения или повторной проверки. При этом всегда принимается, что соответствующий искатель работает с подходящими для него прибором и кабелем. В ином случае будет казано влияние на частоту контроля по DIN 54119 [1714], на форму импз льса и на чувствительность контроля. Поэтому, например, по стандартам ESI, которые распространяются на искатели [1720—1722, требуется, чтобы изготовитель искателя указывал допустимые для него комбинации с прибором и ка- белем. [c.256] При измерении параметров искателей нужно проводить различие между простыми методами, которые может применить любой контролер на месте, и дорогостоящими методами, которые могут проводиться только в хорошо оборудованной лаборатории. Свойства, поддающиеся простому измерению, описаны в стандарте DIN 54124 [1717] вместе с рекомендуемыми для этого методами. Имеются в виду следующие измеряемые величины ширина эхо-импульса, ширина посылаемого импульса, ширина входного отражения, ширина зоны помех, ширина зоны замыкания, расстояние над фоном, точка выхода звука, угол ввода звука и угол перекоса. Для определения этих параметров, Kpoife собственно ультразвуковой системы, нужны только эталонные образцы 1 и 2 по DIN 54120 и DIN 54122, а в случае совмещенных искателей еще и настроечный образец толщиной, равной фокусному расстоянию. [c.256] Здесь следует отметить, что значения, измеренные на эталонных образцах 1 и 2, не всегда точно совпадают с фактическими значениями для искателя и годны только для сравнительной оценки пригодности искателей. Так, Вюстенберг [1644] показал, что между углом ввода звука, измеренным с помощью электродинамического зонда и с помощью эталонного образца, возможны систематические расхождения. Кроме того, у эталонных образцов во многих случаях оказывают заметное мешающее влияние боковые стенки, если толщина эталонного образца 1 еньше ширины звукового пучка. [c.256] Частота контроля е представляет собой частоту эхо-импульса на входе в дефектоскоп, которая определяется как среднее геометрическое верхней и нижней граничных частот при уменьшении амплитуды на 3 дБ. Для ее измерения эхо-импульс диафрагмируется с помощью электронной вентильной схемы и подается на частотный анализатор. Точное измерение частоты контроля возможно только при пренебрежимо малом затухании звука в эталонном образце. Электрическая ширина полосы частот искателя определяется с помощью анализатора частот. На рис. 10.57 показаны примерные результаты измерений для миниатюрного наклонного искателя на частоте 4 МГц. [c.257] Как преимущественно качественные способы измерения зву кового поля могут быть использованы шлирен-оптические ме тоды и эффект фотоупругости (главы 8 и 13). При обеспечении акустического контакта искателя со сталью звуковое поле к стали тоже может быть измерено либо приемником, либо при помощи небольшого отражателя. В качестве приемника в этом случае применяется электродинамический зонд, как это рекомендуется по инструкции Западногерманского общества по не-разрущающему контролю [1711]. С его помощью можно бесконтактно измерять звуковое поле на поверхности эталонного образца, причем все же нужно следить за тем, чтобы расстояние между зондом и эталонным образцом было всегда постоянным. Электродинамический зонд часто применяется для определения характеристики направленности наклонных искателей. Искатель ставят на плоскую поверхность стального полуцилиндра и настраивают на максимальное отражение от поверхности цилиндра (рис. 10.59). Результаты показаны на рис. 10.60. Уго г ввода звука можно измерять с точностью до 0,3°, т. е. гораздоточнее, чем по эталонным образцам 1 или 2. [c.258] По углу раскрытия звукового пучка в дальнем поле, измеренному на рис. 10.60 при уменьшении амплитуды на 3 дБ, можно непосредственно рассчитать эффективные размеры излучателя Deff. В сочетании с измеренной частотой контроля отсюда можно получить длину ближнего поля N данного искателя. [c.258] Этот метод имеет то преимущество, что он при достаточной точности позволяет обойтись малыми расстояниями в водяной ванне. Однако если в распоряжении имеется до 10 длин ближнего поля в воде, то можно воспользоваться и методикой с отражателем в виде пластины [491]. При помощи большого плоского отражателя снимают линейную характеристику дальнего поля, причем значения высоты эхо-импульсов, как указано выше, корректируют на затухание в воде. Ее экстраполяция до точки пересечения с линией О дБ (т. е. до высоты эхо-импульса от отражателя непосредственно перед преобразователем) тоже дает величину (я/2) Я. Последним методом можно определять также и длины ближнего поля искателей, размеры которых в разных направлениях сильно различаются, например длинных и узких, или же неравномерно возбужденных, типа гауссовских. В твердых телах для той же цели можно воспользоваться методом многократных отражений в пластине [1083], например для поперечных волн при работе с прямым искателем. [c.260] У наклонных искателей часть ближнего поля приходится на клин. Методика его измерения описана в нормах [1711]. [c.260] Примечание. Все значения относятся к стали. [c.261] Показан такой документ для миниатюрного искателя на частоте 4 МГц с типичными для искателя такого типа допусками, справедливый в том случае, если этот искатель работает с прибором и кабелями, названными в верхней части листка технической характеристики. [c.261] В стандарте DIN [1717] и в нормах Западногерманского общества неразрушающего контроля [1711] не приводятся допуски на параметры искателей, а только регламентируются методы их измерения напротив, в стандартах других стран иногда предъявляются очень строгие требования. Например, в стандартах ESI регламентируются, в частности, частота ( 10%), длина импульса, угол ввода звука, отношение сигнал—шум, угол скольжения и боковые лепестки звукового поля в пределах узких допусков. Соответствующая регламентация дается и в японском промышленном стандарте JIS Z 3060 [1731]. [c.261] Первые эхо-импульсные дефектоскопы были выпущены в 1943 г. почти одновременно фирмами Сперри продактс инк. (Ден-бери, США) и Кельвин энд Хьюз лтд. (Лондон). [c.262] Некоторые приборы различных изготовителей показаны в части Г. По мере развития высокочастотной техники было достигнуто значительное снижение их размеров и массы по сравнению с первоначальными конструкциями и одновременно повысилась их эффективность, т. е. чувствительность н разрешающая способность. [c.262] Лучшие малогабаритные приборы обеспечивают многочисленные возможности, доступные прежде только для крупных дефектоскопов широкий диапазон частот (от 1 до 10 МГц), тарированный регулятор усиления, переключатель пороговых значений, выравнивание глубины (корректировка усиления по глубине) и монитор (датчик сигналов для акустического наблюдения за экраном). По чувствительности и выбору диапазонов контроля они несколько уступают крупным дефектоскопам, но для многих практических случаев их возможностей достаточно. Аккумуляторные батареи обычно выполняются подзаряжаемыми, иногда при помощи специальной приставки, которая может быть использована также и при работе с питанием непосредственно от сети. Кинескопы обычно имеют современную прямоугольную форму с плоской передней стороной и внутренней сеткой. В специальных корпусах такие приборы могут быть даже выполнены взрывозащищенными или пригодными для работы под водой. [c.263] Дефектоскопы более крупного класса, например массой от 10 до 15 кг и объемом около 20 дм , обычно имеют и более яркий кинескоп большего размера. У многих из них отдельные узлы являются сменными, например внутри в форме вставных плат или вместе с несколькими органами управления на передней панели. Это относится особенно к усилителям и мониторам для различных целей. Они реже используются как переносные и на строительных площадках, поскольку к тому же управление ими ввиду наличия многочисленных возможностей довольно сложно. Эти приборы предназначаются преимущественно для лабораторного контроля, для более простых механизированных и автоматизированных устройств контроля и даже для научных исследований. Поэтому и питание от аккумуляторных батарей в ряде случаев хотя еще и возможно, но важного значения не имеет. Всегда предусматривается блок питания от сети. Подключения обеспечивают и дальнейшую переработку информации. [c.263] В последнее время в более крупных дефектоскопах для автоматизированного контроля, а также и в небольших приборах для работы па строительных площадках используют микропроцессоры, При большом объеме памяти они позволяют программировать все функции. Представление па экране тоже дастся в цифровом виде. В результате получаются очень яркие изображения, имеющие впрочем недостаток растра, например в виде матрицы с 256x64 светящимися точками. [c.264] Приборы, предназначенные исключительно для электромагнитной эхо-импульсной техники, например Ферротрон (см. главу 25), в настоящее время серийно уже не выпускаются. Для намагничивания нужны большие импульсы тока, получаемые в ферротроне в искровом промежутке для этого требуется большая установочная мощность, вследствие чего эти приборы имеют большую массу и большие габариты. [c.264] Вернуться к основной статье