ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методика и измерительная техника неразрушающих испытаний из "Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов " Основными параметрами, используемыми при неразрушающем контроле, являются скорость распространения упругих волн в различных структурных направлениях, диэлектрическая проницаемость и коэффициент теплопроводности. Поэтому в настоящем параграфе рассмотрим методику контроля указанных параметров в изделиях из композиционных материалов. Как уже указывалось, скорость упругих волн (продольных, сдвиговых, поверхностных и др.) определяется импульсным ультразвуковым методом, диэлектрическая проницаемость — емкостным или микро-радиоволновым. Более эффективным является последний, так как позволяет проводить контроль без контакта с поверхностью изделия. [c.131] Особенность методики ультразвукового и микрорадиоволно-вого метода заключается в обеспечении контроля с односторонним доступом к поверхности изделия, что существенно снижает трудоемкость контроля. [c.131] Следует отметить, что ультразвуковая измерительная техника достаточно подробно рассмотрена в литературе [II, 22, 24, 36, 42], поэтому в данной работе основное внимание уделяется методике измерения скорости распространения упругих волн. [c.131] Методика контроля скорости распространения упругих волн. Основным параметром, по которому определяются прочность и модуль упругости стеклопластиков, является скорость продольных волн. Из серийных ультразвуковых приборов наиболее эффективными для измерения скорости продольных волн являются импульсные ультразвуковые приборы УКБ-1, ДУК-20, УК-ЮП, выпускаемые кишиневским заводом Электроточприбор . Неразрушающий контроль изделий состоит из трех основных этапов подготовительные работы, проведение контроля и обработка результатов контроля. [c.131] Излучение микрорадиоволн в свободное пространство и их прием осуществляется с помощью антенн. Конетруктивпо антенны могут быть выполнены различно. При дефектоскопии изделий чаще всего используются открытые срезы волноводов и диэлектрические антенны. Для количественной оценки качества контролируемого изделия применяют рупорные антенны, которые обладают более острой диаграммой направленности и создают вблизи раскрыва рупора электромагнитное поле, близкое к плоскому. [c.133] Для преобразования энергии микрорадиоволн, воспринятой приемной антенной, в электрический сигнал сравнительно низкой частоты используют термопары, болометры, термисторы, кристаллические детекторы. [c.133] Продетектированный сигнал по кабелю поступает на измерительный прибор или через усилитель на любое фиксирующее устройство. [c.133] Перечисленные элементы являются основными узлами, входящими в любое устройство для контроля изделий с помощью микрорадиоволн. [c.133] Методы, используемые для контроля изделий с помощью микрорадиоволн, почти целиком заимствованы из оптики и, в силу этого, их называют квазиоптическими. [c.133] В настоящее время разработан ряд квазиоптических методов, среди которых наибольшее распространение имеют амплитудный, фазовый и поляризационный методы. [c.133] При амплитудном методе контроля интенсивность распределения энергии определяется по изменению амплитуды прошедших через контролируемое изделие микрорадиоволн. Однако в некоторых случаях нежелательно, а иногда и невозможно, применить способ контроля изделия по прошедшим через образец волнам. В этом случае используют способность электромагнитных волн отражаться от изделия и по интенсивности распределения энергии и изменению амплитуды отраженных от изделия микроволн судят о характере и размере дефектов в изделии. Для пояснения амплитудного метода контроля на рис. 3.10 приведена функциональная электрическая схема установки. [c.133] Автоматизация контроля происходит путем последовательного подведения участков обследуемого изделия к излучателю при помощи механических сканирующих устройств. Механическое сканирование осуществляется за счет возвратно-поступательного движения и построчного сдвига обследуемого изделия или аналогичного перемещения приемоизлучающей системы. Выбор схемы сканирования зависит от формы и вида обследуемого изделия. В случае фиксации дефектограмм на фотопленку или фотобумагу в качестве оконечного каскада фиксирующего устройства используется усилитель постоянного тока. Нагрузкой оконечного каскада служит точечная газосветная лампа, интенсивность свечения которой меняется пропорционально амплитуде принятого сигнала. Полученная таким образом фотография показывает распределение интенсивности энергии микрорадиоволн за контролируемым изделием, по ней можно судить о качестве изделия. [c.135] Достоинством амплитудного метода является простота конструкции и настройки приемоизлучающего тракта. Недостатком является невысокая чувствительность метода к структурным изменениям внутри изделия. [c.135] Поляризационный метод контроля основан на том явлении, что электромагнитное поле является полем взаимосвязанных векторных величин — напряженности электрического Е и магнитного Н полей, т. е. электромагнитное поле обладает поляризацией. Понятие поляризации электромагнитной волны непосредственно связано с векторным характером уравнений Максвелла, описывающих процессы распространения волн в пространстве. Для данного момента времени в каждой точке среды векторы Е и Н фиксированы. Однако их положение может изменяться под воздействием внешних условий, вызывающих изменение свойств пространства, расположенного между приемником и излучателем. [c.135] На практике встречаются волны с плоской (линейной), эллиптической и круговой поляризацией. В дефектоскопии чаще всего используются плоскополяризованные волны. Плоскополяризо-ванные волны — это волны, у которых векторы электрического Е и магнитного Н полей сохраняют неизменное положение в плоскости падения и направления распространения. [c.135] Приемные и передающие антенны имеют свои определенные поляризационные характеристики. Чтобы получить волну необходимой поляризации, нужно использовать антенну с определенной поляризационной характеристикой. [c.135] Некоторые диэлектрики способны вращать плоскость поляризации за счет того, что электрические характеристики их в каждой точке зависят от координат, т. е. такие диэлектрики обладают анизотропией. [c.135] Обнаружение источников вторичных волн за счет неоднородности диэлектрической проницаемости изделия положено в основу поляризационного метода контроля. [c.136] Функциональная схема дефектоскопа, работающего этим методом, аналогична схеме рис. 3.10. Отличие заключается в том, что либо приемная, либо передающая антенны снабжаются поворотным устройством. В отстутствие образца приемная (передающая) антенна поворачивается на угол 90° относительно передающей, т. е. плоскость поляризации приемной и передающей антенн находится во взаимно перпендикулярном положении. При таком положении антенн излученная энергия микроволн не поступает в приемную антенну. С внесением образца вследствие существования неоднородности диэлектрической проницаемости произойдет поворот плоскости поляризации и часть энергии поступит в приемную антенну. Поворачивая одну из антенн, добиваются нулевого показания индикатора. Разность отсчетов поворотного устройства даст искомый угол поворота плоскости поляризации. [c.136] Осуществляя сканирование изделия относительно приемопередающего устройства, можно получить дефектограмму, отображающую распределение интенсивности источников вторичных волн зависящей от угла поворота в плоскости поляризации. Таким образом, с помощью поляризационного метода контроля может быть обнаружено существование неоднородностей диэлектрической проницаемости. [c.136] Вернуться к основной статье