Разрешающая способность эхо-метода

Разрешающая способность эхо-метода определяется минимальным расстоянием между двумя одинаковыми дефектами, при котором эти дефекты фиксируются как раздельные. Различают лучевую Да и фронтальную А/ разрешающие способности. Первая определяется минимальным расстоянием Аг между двумя раздельно выявляемыми дефектами, расположенными в направлении хода луча вдоль акустической оси преобразователя. Такие отражатели в виде пазов предусмотрены в СО № 1. Значение Дг зависит от частоты, длительности Тц излучаемого импульса, максимальной скорости развертки и наличия задержанной развертки. [c.238]

Разрешающая способность эхо-метода определяется минимальным расстоянием между двумя одинаковыми дефектами, при котором они фиксируются раздельно. Различают лучевую и фронтальную разрешающую способность. Лучевая разрешающая способность — это минимальное расстояние между двумя отражающими поверхностями в направлении прозвучивания, при котором они регистрируются раздельно. Фронтальная разрешающая способность — минимальное расстояние между двумя одинаковыми дефектами или моделями дефектов, залегающих на одинаковой глубине от поверхности ввода луча. [c.63]

Разрешающая способность эхо-метода [c.175]

Разрешающая способность эхо-метода определяется минимальным расстоянием между двумя одинаковыми дефектами, при котором эти дефекты фиксируются раздельно. Различают лучевую и фронтальную разрешающие способности. Первая определяется минимальным расстоянием Аг между двумя раздельно выявляемыми дефектами, расположенными в направлении хода лучей вдоль акустической оси преобразователя. Фронтальная разрешающая способность определяется минимальным расстоянием Д/ между двумя одинаковыми по величине точечными раздельно выявляемыми дефектами, залегающими на одной глубине. [c.175]

Развитие методов ультразвуковой дефектоскопии позволило в последние годы решить целый ряд производственных задач. Одновременно возникли и новые требования к разработке ультразвуковой аппаратуры. Уже сейчас необходимы приборы, обладающие повышенной чувствительностью, разрешающей способностью, малой мертвой зоной, позволяющие осуществлять контроль как в контактном, так и в иммерсионном вариантах эхо-метода, и, что особенно важно, производить количественную оценку размеров обнаруженных дефектов. [c.167]

Акустическая микроскопия отличается от обычного эхо-метода повышением на один-два порядка частоты УЗ, применением острой фокусировки и автоматическим или механизированным сканированием объектов небольшого размера. В результате удается зафиксировать небольшие по размеру изменения акустических свойств в ОК. Метод позволяет достичь разрешающей способности в сотые доли миллиметра. Возможна акустическая микроскопия с использованием прохождения волн. [c.210]

Рис. 120. Фронтальная разрешающая способность при контроле образца (в) обычным эхо-методом (6) и при акустической голографии (в)

В дефектоскопии существует два основных варианта использования фокусирующих преобразователей. Первый вариант—применение фокусировки для повышения чувствительности и разрешающей способности контроля дефектов, залегающих на заданной глубине. Схема расположения преобразователей показана на рис. 4.10 а — для эхо-метода и б — для теневого метода. Второй вариант — применение фокусировки для повышения отношения сигнал — шум и выравнивания чувствительности по глубине при контроле материалов с высоким затуханием. Схема расположения преобразователей для этого варианта показана на рис. 4.11 а — для эхо-метода и б — для теневого метода. [c.99]

Фронтальная разрешающая способность ультразвуковых эхо-дефектоскопов обычно хуже, чем лучевая, и лимитирует возможности распознавания объекта (см. п. 2.4.3). Использование фокусировки позволяет уменьшить ее до 2Я, (1.6.4), т. е. сделать примерно равной лучевой. Однако фокусирующие преобразователи эффективны на небольшой глубине (в ближней зоне) и имеют большие размеры. Радикальное средство повышения фронтальной разрешающей способности — когерентная обработка информации, содержащейся в акустическом поле, возникшем в результате дифракции на дефектах. Рассмотренные в гл. 2 некогерентные методы контроля основаны на анализе амплитуды отраженного или прошедшего через дефектный участок акустического поля. Когерентные методы основаны на совместном анализе не только амплитуды, но и фазы поля в большом количестве близкорасположенных точек в пределах значительного участка поверхности ОК. Их называют также методом синтезированной апертуры. [c.269]

Интерферометр, основанный на разности во времени прохождения, по своему принципу имеет характеристику фильтра верхних частот. Нижняя предельная частота определяется разностью во времени прохождения. Чем большей выбрана эта разность, тем ниже получается нижняя граница частот. Для приема звука в области частот 1—30 МГц используется разность, по времени прохода около 25 мс. Частоты ниже 100 кГц уже не проходят (отсекаются). Благодаря этому такой метод нечувствителен к движениям образца. Об исследованиях по аналогичному принципу сообщалось в работе [739]. Комплект ла-зерной системы контроля, таким образом, состоит из излучающего лазера, освещающего лазера и интерферометра (рис. 8.24). Излучающий лазер посылает световой импульс высокой мощности продолжительностью около 20 не. На поверхности образца этот импульс преобразуется в ультразвуковой импульс такой же длительности в диапазоне частот от 1 до 30 МГц. Частоту световых импульсов можно выбирать в широком диапазоне. Освещающий лазер работает квазинепрерывно (длинный импульс во время всего прохождения звукового импульса, непрерывное излучение) и освещает то место, где должен быть принят звук. Отраженный и рассеянный и модулированный эхом звуковой волны свет анализируется интерферометром и преобразуется в сигналы на экране как в импульсном эхо-методе с пьезоэлектрическими излучающим и приемным искателем (глава 10). Разрешающая способность, т. е. расстояние между много- [c.186]

При ультразвуковом контроле применяются и другие методы, заимствованные из радарной техники, например методы улучшения разрешающей способности по глубине, т. е. искусственного сужения эхо-импульса. Поскольку истинное укорочение импульса связано с повышением частоты, что у большинства материалов ограничивается затуханием, при возбуждении посылаемого импульса и последующем анализе получаемого эха применяются электронные схемы. При посылке импульса учитывая изменения, которые импульс претерпит в материале, можно ввести некоторую компенсацию если высокие частоты затухают в материале сильнее низких, то посылаемый импульс должен содержать более сильно выраженные высокие частоты ( S, методика контролируемого сигнала). Такие и аналогичные мероприятия, рассмотрение которых здесь невозможно (фильтры Вайнера, код Барка [234, 233, 1434, 1090]), требуют для переработки данных цифровую вычислительную технику с мини-, а еще лучше с микропроцессорами. [c.267]

Такое погружение само по себе не является новым как уже отмечалось, в теневых дефектоскопах колебания вводятся в металл в основном именно таким образом, однако для импульсного эхо-метода погружение представляет особые выгоды прежде всего потому, что отпадают проблемы акустического контакта и износоустойчивости искательных головок контакт получается постоянным и весьма надежным, в результате чего теряет свое значение донный сигнал как основной индикатор надежности акустического контакта и появляется возможность ввода УЗК в изделие под любым углом к поверхности. Вследствие этого можно снизить требования к чистоте обработки поверхности изделия, так как колебания вводятся достаточно эффективно в изделие с грубой поверхностью (например, в необработанную поковку). При достаточной мощности зондирующего импульса можно поэтому использовать УЗК значительно более высоких частот, порядка 20—25 мгц, что, в свою очередь, приводит к повышению чувствительности и разрешающей способности метода. При иммерсионном варианте значительно облегчается запись показаний дефектоскопа, а применение в осциллоскопическом индикаторе электроннолучевой трубки с большой длительностью послесвечения и развертки типа В (модуляция электронного луча по яркости) позволяет видеть на экране изображение контуров контролируемого изделия ij дефектов в прозвучиваемом сечении. [c.348]

Импульсные методы получили распространение в ЯМР, ЯКР и отчасти в ЭПР. При этом вещество подвергается действию короткого мощного радиочастотного импульса, переводящего систему частиц в когерентное нестационарное квантовое состояние, являющееся суперпозицией состояний ) II / ). Возникающее при этом движение ансамбля частиц (в случае магн. резонанса — когерентная прецессия спинов вокруг постоянного магн. поля) генерирует в датчике сигнал свободной индукции Взаимодействие частиц друг с другом и с раз л. полями приводит к потере когерентности и затуханию Р(Ь) с характерным временем поперечной релаксации Т2. Ф-ция Р(%) содержит полную информацию о спектре поглощения и связана с ним преобразованием Фурье. Применение двух и более последоват. импульсов позволяет частично компенсировать потерю когерентности (см. Спиновое эхо), ч.то повышает чувствительность и разрешающую способность метода. [c.235]

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]

По представлениям Гриффина (Griffin, 1944, 1958) и Картриджа (Hartridge, 1945), которых в настоящее время поддерживает большинство исследователей, измерение дальности у летучих мышей основано на истинном эхо-принципе, т. е. на оценке расстояния по величине временной задержки между моментом излучения зондирующего импульса и моментом приема отраженного сигнала. Временная задержка (TJ для подобного импульсного метода измерения дальности (г) определяется так =2г/С, где С — скорость распространения звука. Точками отсчета на зондирующем и отраженном импульсах могут быть максимумы амплитуды (вершины импульсов), передние или задние фронты. Очевидно, что чем меньше длительность импульсов, используемых в эхолокации, тем выше разрешающая способность по дальности и меньше ближняя мертвая зона , в которой излученный и отраженный сигналы перекрываются. Другой особенностью эхо-принципа является обеспечение однозначности измерений дальности, которое выполняется при условии, когда очередной зондирующий импульс излучается только после приема эха от предыдущего сигнала. [c.464]

Большая группа УЗ-вых методов, применяемых для получения информации, основывается на отражении и рассеянии УЗ-вых волн на границах между различными средами. Эти методы позволяют осуществлять УЗ-вую локацию инородных тел или границ раздела сред. Методы обнаружения объектов посредством УЗ-вых волн применяются в таких различных областях, как гидролокация, неразруигающий контроль изделий и материалов, медицинская диагностика. Их можно разделить на пассивные — определение местоположения объекта и его характеристик путём анализа излучаемого им звука — п активные, основанные на анализе отражённого от объекта специально посылаемого сигнала (т. н. эхо-методы). В эхо-методах чаще всего используют импульсные УЗ-вые сигналы, и по времени запаздывания отражённого сигнала определяют расстояние до объекта при этом чем короче импульс, тем больше разрешающая способность метода по расстоянию. Определение направления на объект обеспечивается направленностью излучающей и приёмной системы, к-рая при прочих равных условиях тем острее, чем меньше длина волны звука. При выборе несущей частоты в импульсной эхо-локации приходится учитывать такие противоречивые факторы, как увеличение разрешающей способности метода по направлению и расстоянию с ростом частоты и уменьшение при этих условиях дальности обнаружения вследствие возрастания поглощения и рассеяния. [c.17]

Системы активной Г. основаны на использовании звукового эха (рис. 1) и различаются методами временной модуляции посылаемого сигнала и способами обзора пространства. Несущая частота для различных гидролокационных систем может различаться в довольно широких пределах. Для рыбопоисковой аппаратуры, напр., она лежит обычно в диапазоне от 20 до 100 кГц. Для определения дальности объекта в Г. пользуются амплитудной, частотной и шумовой модуляциями сигнала. Чаще всего пользуются амплитудной модуляцией, при к-рой сигнал излучается в ви-де импульсов. При этом расстояние Л до Цели находится по времени запаздывания t отражённого импульса Н = tJ2, где с — скорость звука в среде. Разрешающая способность по расстоянию АЛ определяется длительностью посылки т импульса, т. е. АЛ = ст/2. В гидролокаторах с частотной модуляцией (рис. 1,а) излучатель 2, возбуждаемый генератором 1, посылает в воду сигнал, частота к-рого [c.84]

Эхо-импульсный метод возможен только для контроля тонких изделий. Однако разрешающая способность в осевом и боковом направлениях ухудшается из-за необходимости применения низких частот. Поэтому обычно можно применить только лрозвучивание (теневой метод) либо с двумя искателями с разных сторон изделия, либо с одной стороны при V-образном прозвучивании или только на основе эхо-импульса от задней стенки или от одного отражателя, распо--ложенного сзади за контролируемым изделием. Поскольку направленное движение в контакте со сложными геометрическими формами затруднено, используется акустический контакт через свободные водяные струи (squirter — струйное устройство). На рис. 29.11 показано такое устройство в установке фирмы Кандет (Торонто). На этой установке при помощи трех пар рис, 29.11. Искатели на установ-таких сопел контролируются дета-ли самолетов из композиционных [c.567]

К числу задач контроля дефектов в пластмассовых заготовках относится обнаружение раковин в материале, получаемом на ленточных прессах (в экструдерах), например в полиамиде или тефлоне (ПТФЭ). Массивные круглые прутки диаметром примерно до 100 мм могут быть проконтролированы эхо-методом иа частотах 1—2 МГц в прямом контакте, причем особенно эффективно с использованием высокодемпфированных искателей. Предельно обнаруживаемые дефекты имеют размер, примерно соответствующий чечевице или фасоли (в случае пузырьков раковин) или спички (в случае продольных раковин и расслоений в сердцевине). Для получения акустического контакта используют воду или масло. Даже и при скользящем контакте износ получается незначительным [555. Однако обычно ввиду лучшей разрешающей способности в ближнем поле, а также и [c.618]

М от направления Н на угол, пропорц. длительности импульса. После импульса этот угол убывает со скоростью, определяемой временем спин-спиновой релаксации и неоднородностью поляД" в образце. Если включить два коротких импульса, следующих друг за другом с интервалом т<Г2> то возникнут два сигнала магн. резонанса, и через время т после второго появится третий — эхо-сигнал. В результате неоднородности поля JБr, во время затухания первого сигнала магн. резонанса элементарные магн. моменты прецессируют в разных частях образца с расходящимися частотами и фазами, и сигнал исчезает быстрее, чем это определяется временем Т . В процессе затухания второго сигнала, наоборот, синфазность прецессии моментов восстанавливается с той же скоростью, с какой она нарушалась. В результате через время 2т после первого импульса поля магн. моменты прецессируют вокруг Н синфазно, сигнал магн. резонанса восстанавливается. Сложные многоимпульсные методы, использующие С. э., позволяют увеличить разрешающую способность и чувствительность метода ЯМР в тв. телах. [c.714]

К счастью, эти требования в значительной мере совпадают с требованиями, предъявляемыми к преобразователям ультразвукового импульсного дефектоскопа. Высокая разрешающая способность, необходимая для ультразвукового эхо-метода, требует применения коротких ультразвуковых импульсов, что в свою очередь обусловливает использование преобразовате- [c.68]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...