Контроль методом свободных колебании

Рис. 3.27. Прибор АД-60С для контроля методом свободных колебаний и импедансным методом

При использовании стоячих волн возбуждают свободные или вынужденные колебания либо объекта контроля в целом (интегральные методы), либо его части (локальные методы). Свободные колебания возбуждают путем кратковременного внешнего воздействия на объект контроля, например, ударом, после чего он колеблется свободно. Вынужденные колебания предполагают постоянную связь колеблющегося объекта контроля с возбуждающим генератором, частоту которого изменяют. Информационными параметрами являются частоты свободных колебаний или резонансов вынужденных колебаний, которые несколько отличаются в связи с воздействием возбуждающего генератора. Эти частоты связаны с геометрическими параметрами изделий и скоростью распространения в них ультразвука. Иногда измеряют величины, связанные с затуханием колебаний в объекте контроля амплитуды свободных или резонансных колебаний, добротность колебаний, ширину резонансного пика. [c.98]

Схема контроля локальным методом свободных колебаний (в этом варианте его называют просто методом свободных колебаний) показана на рис. 2.5, в. В части контролируемого изделия, например слоистой панели, возбуждают колебания с помощью ударов молоточком вибратора 10 и анализируют спектр возбуждаемых частот спектроанализатором 9. В дефектных изделиях спектр, как правило, смещен в сторону высоких частот. [c.98]

Интегральный метод вынужденных колебаний применяют для определения модуля упругости материала по резонансным частотам продольных, изгибных или крутильных колебаний образцов простой геометрической формы, вырезанных из изделия, т. е. при разрушающих испытаниях. Последнее время этот метод используют для неразрушающего контроля небольших изделий абразивных кругов, турбинных лопаток. Появление дефектов или изменение свойств материалов определяют по изменению спектра резонансных частот. Свойства, связанные с затуханием ультразвука (изменение структуры, появление мелких трещин), контролируют по изменению добротности колебательной системы. Интегральный метод свободных колебаний используют для проверки бандажей вагонных колес или стеклянной посуды по чистоте звука. [c.102]

Методы свободных колебаний предполагают отсутствие постоянной связи системы возбуждения с объектом контроля. Интегральный метод свободных колебаний используют очень давно при проверке стеклянной посуды, бандажей железнодорожных [c.125]

Локальный метод свободных колебаний используют для контроля клееных неметаллических и композиционных материалов. Применительно к металлам его используют для высокоточного измерения толщины изделий, в частности труб при этом трубу помещают в локальную иммерсионную ванну. [c.126]

Метод свободных колебаний применяется для дефектации клеевых соединений. Он является эффективным, а в ряде случаев единственным средством контроля двух и многослойных конструкций с неметаллическими материалами средних и больших толщин. Существенными его достоинствами являются также отсутствие необходимости смачивания поверхности контролируемого изделия и возможность контроля при доступе с одной стороны. [c.374]

Для контроля дефектов при сварке и пайке применяются чаще всего эхо-метод, теневой и зеркально-теневой. Можно использовать импедансный метод свободных колебаний. [c.550]

Инструментальный контроль клеевых соединений методом свободных колебаний [c.218]

Область применения. Метод свободных колебаний является эффективным, а в ряде случаев единственным инструментальным средством контроля двух- и многослойных конструкций с неметаллическими материалами средних и больших толщин. Существенным его достоинством является то, что не требуется смачивать поверхности контролируемого изделия. Кроме того, обеспечивается контроль при доступе с одной стороны детали (конструкции). [c.218]

На промышленных предприятиях получили распространение еще два акустических метода контроля, работающих в звуковом диапазоне частот это импедансный и метод свободных колебаний. [c.211]

При контроле клеевых соединений используют следующие методы вакуумный, при котором непроклеенное место выпучивается под действием вакуума метод свободных колебаний, при котором наличие дефекта изменяет характер собственных колебаний метод сквозного прозвучивания ультразвуковой, резонансный метод и др. [c.221]

Метод свободных колебаний разрабатывался в СССР, в частности, в связи с необходимостью решения задачи контроля клеевых соединений. [c.111]

Метод свободных колебаний может быть использован также и в импульсном варианте. Аппаратура для контроля длинных прутков и профилей из стали на наличие внутренних дефектов, основанная на использовании свободных колебаний в виде коротких импульсов, разработана в ГДР [70]. Возбуждение импульса упругих колебаний производится за счет магнитострикционного эффекта. Изделию сообщается магнитный удар , в результате которого возникает импульс упругих колебаний низкой частоты, распространяющийся вдоль прутка с малым затуханием, что позволяет уверенно наблюдать эхосигналы от дефектов, находящихся на значительных расстояниях от конца прутка, у которого был возбужден импульс. По литературным данным, метод обладает интересными перспективами. [c.111]

Интефальный метод свободных колебаний используют для проверки бандажей вагонных колес или стеклянной посуды по чистоте звона с субъективной оценкой результатов на слух. Метод с применением электронной аппаратуры и объективной количественной оценкой результатов применяют дня контроля физикомеханических свойств абразивных кругов, керамики и других объектов. [c.215]

Конструкции, содержащие слои из материалов с низкими модулями упругости (резина, пенопласт и т.п.), при одностороннем доступе контролируют локальным методом свободных колебаний. При контроле со стороны резины толщиной до 15 мм выявляются зоны нарушений ее соединения с каркасом. Конструкции в виде обшивок, приклеенных к пенопласту, контролируют преимущественно тем же методом со стороны обшивки. С увеличением плотности и жесткости пенопласта чувствительность возрастает. [c.330]

Методы свободных колебаний рассмотрены в п. 2.6.1. Там же приведены примеры их использования для контроля неметаллических материалов. Рассмотрим подробнее локальный метод свободных колебаний. [c.231]

При использовании стоячих волн возбуждаются свободные или вынужденные колебания либо объекта контроля в целом (интегральные методы), либо его части (локальные методы). Свободные колебания в объекте чаще всего возбуждаются путем механического удара, а вынужденные — путем воздействия гармонической силы, частота которой изменяется. Состояние объекта анализируют по собственной частоте свободных колебаний либо резонансам вынужденных колебаний. Реже используют амплитуду соответствующих колебаний. [c.10]

В режиме свободных колебаний логарифмический декремент, характеризующий затухание, определяют по скорости уменьшения амплитуд колебаний. Этот метод применяют для контроля отливок, абразивных кругов, биметаллических и слоистых изделий. [c.289]

Методы вынужденных колебаний. Принципиальный недостаток этих методов состоит в том, что связь колеблющегося объекта контроля с возбуждающей колебания внешней системой приводит к смещению резонансных частот относительно частот свободных колебаний. Учесть это смещение трудно, а иногда невозможно, поэтому обычно считают, что частоты резонансов и свободных колебаний совпадают, допуская систематическую погрешность. [c.127]

При численном решении первой задачи в случае тела конечных размеров коэффициенты интенсивности напряжений определяются при помощи форм и частот свободных колебаний, которые могут сильно зависеть от конфигурации и длины дефекта. В связи с этим можно отнести к динамической механике разрушения и исследования влияния трещин на формы и частоты свободных колебаний (такие исследования важны и для диагностики дефектов неразрушающими методами контроля). [c.160]

Если необходимы высокая чувствительность и точность, пользуются методом контроля, основанным на затухании свободных колебаний (для этого приходится делать специальную аппаратуру) [1]. [c.456]

При работе рассматриваемым методом в общем случае наблюдают амплитудно-частотный спектр контролируемого изделия и сравнивают его со спектром образца. Обычно удается определить несколько характерных изменений в спектре, связанных с изменением свойств, что позволяет значительно упростить аппаратуру и сократить время контроля. Добротность в режиме вынужденных колебаний измеряют по ширине полосы изделия. В режиме свободных колебаний логарифмический декремент, характеризующий затухание, определяют по скорости уменьшения амплитуд колебаний. [c.291]

Данный метод можно отнести к разновидности хорошо известного метода — простукивания. Метод основан на ударном возбуждении упругих колебаний обшивки, приеме и анализе спектра и амплитуды свободных колебаний, прошедших контролируемый участок (рис. 98). Область применения метода— контроль клееных соединений, изделий из стеклопластиков, выявление усталостных трещин в заклепочных и болтовых соединениях. [c.173]

В последнее время этот метод получил приборное оснащение и его применяют для контроля абразивного инструмента, твердосплавных резцов, деталей подщипников и других технических объектов [9]. На рис. 2.39 показана структурная схема прибора для контроля абразивных кругов. Колебания ОК 2 возбуждают ударом молотка 1, регистрируют микрофоном 3, усиливают блоком 4 и подают на систему обработки информации 5, задача которой — измерение основной частоты / свободных колебаний. Для этого, например, выполняют измерение времени 1, соответствующее определенному числу N периодов колебаний. По нему определяют период Т=1/М и частоту /= 1/7. [c.163]

Локальный метод вынужденных колебаний применяют для измерения малых толщин при одностороннем доступе. Контактный резонансный толщиномер, принцип действия которого показан на рис. 2.5, в, в 60-х годах был основным средством толщино-метрии. В настоящее время для ручного контроля применяют импульсные толщиномеры. Для автоматического измерения толщины стенок труб выпускают иммерсионные резонансные толщиномеры. Некоторыми преимуществами перед таким способом измерения толщины обладает локальный метод свободных колебаний (метод предеф). Главное преимущество заключается в возможности изменения угла падения ультразвука на трубу при сохранении точности измерений. Это упрощает конструкцию протяжного устройства. [c.102]

Реверберационный, импедансный, велосиметрический, акустико-топофафический методы и локальный метод свободных колебаний используют в основном для контроля многослойных конструкций. Реверберацион-ным методом обнаруживают в основном нарушения соединений металлических слоев (обшивок) с металлическими или неметаллическими силовыми элементами или наполнителями. [c.215]

Неразрушающий контроль многослойных клееных конструкций и изделий из слоистых пластиков как в нашей стране, так и за рубежом осуществляется акустическими методами неразрушающего контроля — импедансным, велосиметрическим, ревер-берационным, методом свободных колебаний. Важное преимущество этих методов контроля сухой контакт датчика с изделием [32]. [c.168]

Метод свободных колебаний используется для контроля качества склейки материалов с высокими значениями б (текстолит, асботекстолит, фанера и др.) между собой или с металлич. обшивкой, а также для обнаружения нарушений сплошности внутри к.-л. слоя из перечисленных выше неме-таллпч. материалов, т. е. в случаях, когда иные методы контроля не могут быть применены с должным эффектом. [c.112]

Метод свободных колебаний основан на анализе час тотного спектра свободных колебаний в системе, возбужденной резким ударом. Частота колебаний будет равна резонансной частоте данного тела. Метод свободных колебаний — один из наиболее старых из всех методов дефектоскопии. Р 1м давно пользуются при проверке изделий из стекла, фарфора, керамики и хрусталя. Слегка ударив по изделию, по его звучапню можно определить, есть в нем трещина или нет. Изменение тона звучания свидетельствует о том, что имеется дефект. Безусловно, такая проверка носит субъективный характер, только опытный контролер может более или менее точно обнаружить дефект. Однако нынешнее массовое производство не может удовлетвориться таким в общем-то дедовским способом контроля. Оно нуждается в более объективном и, главное, более производительном методе. [c.106]

Прибор, основанный на методе свободных колебаний, действует следующим образом. Блок датчика, укрепленный на якоре электромагнита, ударяет по поверхности контролируемого изделия, возбуждая в изделии свободные колебания. Микрофон, установленный на поверхности изделия на некотором расстоянии от датчика, воспринимает эти колебания и передает электрические сигналы на усилитель. Усиленные сигналы поступают на индикатор. Если датчик попадает в зону расположения дефекта, амплитуда возбуждаемых в изделии колебаний падает, сигнал ка выходе усилителя уменьшается, и на индикаторе загорается сигнальная лампочка. Этим прибором можно обнаружить дефект склейки листовой обшивки из дю-ралюмина с пенопластом толщиной 0,8 миллиметра. Один из таких приборов — частотный испытатель качества проклея (ЧИКП), Он применяется в тех случаях, когда другие методы контроля не дают должного эффекта. Так, например, он используется для контроля качества склейки материалов между собой или с металлической обшивкой, если эти материалы имеют высокий коэффициент затухания упругих колебаний — фанера, текстолит, асботекстолит. [c.106]

Локальный метод свободных колебаний используют для контроля многослойных, неметаллических и композиционных (см. п. 3.2.1) материалов. Схема простейшего прибора для контроля этим методом показана на рис. 2.41. В части ОК 3 (например, многослойной панели) возбуждают колебания с помощью вибратора 2, питаемого от генератора 5. Колебания принимают микрофоном 4 или ПЭП, усиливают усилителем 6 и подают на индикатор и сигнализатор 7. Усилитель позволяет выбрать определенную частоту, на которой колебания сильно изменяют амплитуду в недефектном [c.164]

Имнедансный метод и метод свободных колебаний применяют для контроля тонкостенных клееных или паяных конструкций из металла и пластмасс. [c.213]

Главы 7 и 8 дают основные сведения о физике и технике двух основных групп акустических методов - активных и пассивных. В главе 7 кратко рассмотрены активные методы, базируюгциеся на определении отклика объекта контроля на посылаемый извне акустический сигнал - методы сквозного ультразвукового прозвучивания, эхо-метод, метод свободных колебаний и резонансный. Это рассмотрение имеет обзорный характер, поскольку перечисленным методам посвящены отдельные монографии и учебно-справочные пособия других авторов. Глава 8 посвящена перспективному методу акустико-эмиссион-ного контроля и диагностики, и комплексу проблем, связанных с его широким применением, а также тесно примыкающей к нему вибродиагностике. [c.7]

Метод свободных колебаний используют и для диагностики работающего оборудования, когда свободные колебания возникают из-за механического воздействия рабочих сред и механизмов. Известно, например, о производстве систем дистанционного контроля, предназначенных для обнаружения неисправностей в первом контуре АЭС с легководными реакторами. Эти системы спо -собны обнаруживать повреждения различных элементов АЭС, а также течи, что облегчает их устранение. Работа всех систем основана на сборе и анализе информации о частотном спектре вибраций в диапазоне частот 0,1...10 Гц. Об отклонениях от нормального режима работы судят по появлению аномалий в частотном спектре. Данное направление примыкает к виброакустической диагностике конструкций и механизмов и рассматривается в следующей главе. Многие расчетные соотношения и подходы к анализу получаемой информации сохраняются - изменяется по сути характер возбуждающих сигналов, ири-нимающих вид случайного процесса, что обусловливает более широкое привлечение аппарата случайных функций для анализа получаемых данных. [c.154]

Наиболее старым и простьШ вариантом метода свободных колебаний является контроль изделия простукиванием. [c.266]

При контроле способом, получившим название метода предеф колебания стенки трубы возбуждают акустическим импульсом — кратковременным либо длительным, но модулированным по частоте. После окончания возбуждения стенка изделия продолжает колебаться свободно на частоте, соответствующей полуволновой толщине h = 0,5Х. По частоте этих свободных колебаний измеряют толщину. Для этого выполняют точное измерение интервала времени т, соответствующего определенному числу N (например, N = 10) периодов свободных колебаний. Тогда h = = 0,5 %/N. [c.126]

Метод свободных колебапий (интегральный вариант) основан на ударном возбуждении упругих колебаний в контролируемом изделии (напр., бойком НЧ-вибратора) и последующем измерении с помощью пьезоэлемента механич. колебаний, по изменению спектра к-рых судят о наличии дефекта. Метод успешно применяется для контроля качества склейки низко добротных материалов (текстолит, фанера и др.) между собой и с металлич. обпшвкой. [c.593]

Важной характеристикой чувствительности ультразвукового контроля является размер мертвой зоны. Наличие мертвой зоны — основной недостаток эхо-импульсного метода, который ограничивает его применение и снижает эффективность контроля. Мертвая зона представляет собой контролируемый поверхностный слой, в котором эхо-сигнал от дефекта (контрольного отражателя) не отделяется от зондирующего. Под разрешающей способностью метода понимают способность раздельно принимать и воспроизводить эхо-сигналы от двух и более отражателей, расположенных вблизи друг от друга в направлении распространения ультразвукового пучка. Малая разрешающая способность не позволяет наблюдать раздельно дефекты, расположенные близко друг к другу или вблизи поверхностей изделия, что и приводит к появлению мертвых зон (рис. 4.14). Размер мертвой зоны X можно определить из выражения х= [спрод(Ти---fXn]/2, где Сирод — скорость распространения продольных волн Ти — длительность зондирующего импульса (длительность вынужденных колебаний пьезоэлемента) Тп — длительность переходного процесса (длительность свободных колебаний пьезоэлемента). [c.122]

При работе рассматриваемым методом в общем сл чае наблюдают амплитудно-частотный спектр контролируемого изделия и сравнивают его со спектром эталонного образца. Обычно удается определить несколько характерных изменений в спектре, связанных с изменением свойств, что позволяет значительно упростить аппаратуру и сократить время контроля. Добротность в режиме вынужденных колебаний измеряют по ширине полосы пзделия. В режиме свободных колебаний логарифмический декремент, характеризующий затухание, определяют по скорости уменыпения ангилптуд колебаний. Этот метод применяют для контроля литья, абразивных кругов, биметаллических и слоистых изделий. [c.254]

Звуковая дефектоскопия может осуществляться методами импеданс-ным основан на исполь зовании зависимости полного механического сопротивления (импеданса) контролируемой детали от качества соединения отдельных ее элементов между собой, служит для обнаружения зон нарущения жесткой связи между элементами слоистых (клееных, паяных) конструкций, т. е. не-проклепа, непропоя, расслоения и т. п. свободных колебаний - основан на анализе частотного спектра свободных колебаний в системе, возбужденной ударом, позволяет контролировать слоистые конструкции на наличие зон нарущения жесткой связи между слоями, а также обнаруживать внутренние дефекты. Для звукового контроля используются дефектоскопы ИАД-2 и И А Д-3. [c.243]

Широкое признание надежности ультразвуковой дефектоскопии привело к необходимости создания метода количественной расшифровки показаний дефектоскопов. В результате контроля должны быть указаны не только наличие или отсутствие дефектов, но также и размеры их, по крайней мере в области допустимых по техническим условиям. Из рассматриваемых пяти методов ультразвуковой дефектоскопии только резонансный метод при измерении толщин дает возможность количественного определения дефекта (в данном случае отклонения от номинального размера). В теневом и в зхометоде так же, как и в акустических методах — импедансном и свободных колебаний, прямой связи между показаниями индикатора и размерами обнаруженного дефекта обычно нет. Поэтому необходимо изучить зависимость показаний от размеров дефекта при различных условиях его обнаружения. К таким условиям относятся глубина залегания и ориентировка дефекта, тип дефекта, свойства контролируемого материала (коэффициент затухания ультразвуковых колебаний, уровень структурной реверберации) и ряд других. Теоретический анализ таких зависимостей и аналитическое выражение их является весьма сложной задачей. В СССР ведутся работы по созданию теоретических основ ультразвуковых и акустических методов. [c.112]

Л1етод свободных колебаний наиболее старый из всех акустич. методов контроля, им издавна пользуются напр., осмотрщики железнодорожных составов для обнаружения трещин в осях локомотивов и вагонов, ударяя молоточком по оси и определяя на слух (по чистоте звона) наличие в ней трещины. Такой метод весьма чувствителен, однако его существенный недостаток — субъективность оценки результатов. Поэтому в современных [c.111]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...