Эхо-сигнал от отражателя, AVG (АРД)-диаграмма

Случайные погрешности измерения координат Н ц L расположения отражателя, обусловленные в основном неточностью установки оператором преобразователя в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала максимальна, тем больше, чем шире диаграмма направленности и не превышает 4,5 % при измерении глубины Я и 1 % при измерении расстояния L при нулевой погрешности глубиномера. [c.238]

Амплитуда сигнала от дефекта определяется при чувствительности, соответствующей предельной (условной) для конкретной глубины расположения дефекта, и сравнивается с амплитудой сигнала от искусственного отражателя в испытательном образце. Из сравнения амплитуд делают вывод о соотношении эквивалентных площадей обнаруженного и искусственного дефектов (больше или меньше). Для определения эквивалентной площади дефекта используются также АРД-диаграммы. [c.75]

Для приближенной оценки соответствия частоты номинальному значению можно использовать АРД-диаграмму соответствующего искателя. С этой целью на тест-образце измеряют эхо-сигнал А от плоскодонного отверстия Известной величины в донный сигнал Л о на одном и том же расстоянии г. По АРД-диаграмме определяют для этих же отражателей А и Ац. Если [c.107]

Интенсивность колебаний в этой зоне (зоне Фраунгофера) вдоль оси пучка будет монотонно убывать в соответствии с закономерностями затухания. Направленность пучка ультразвуковых колебаний улучшается с увеличением произведения а/. Интенсивность колебаний в поперечном сечении дальней зоны непостоянна и убывает по направлению от оси пучка к его периферии. Характер изменения интенсивности в зависимости от угла между направлением луча и осью пучка определяется диаграммой направленности излучателя. Длина луча, направленного под некоторым углом к оси пучка, в пределах диаграммы направленности пропорциональна амплитуде колебаний в этом направлении. Поэтому от отражателей (дефектов), расположенных на одинаковом расстоянии от излучателя, но под разными углами к оси пучка, поступают сигналы, разные по амплитуде. Максимальная амплитуда сигнала будет при расположении отражателя на оси пучка. Типовая диаграмма направленности дискового излучателя в полярных координатах приведена на рис 9.6. За единицу принимают амплитуду звукового давления Щ на оси пучка. [c.150]

Зависимость высоты сигнала эхо или установленного усиления от расстояния до щупа и характеристики отражателя представлена на общей Л КС-диаграмме (расстояние—усиление—погрешность) (рис. 106). Общая Л УС-диаграмма содержит на оси абсцисс редуцированное (уменьшенное) расстояние Л рефлектора в логарифмическом представлении, на оси ординат — усиление V в децибелах и в качестве параметра кривой — редуцированную характеристику рефлектора сравнения (эталонного рефлектора) С . [c.199]

Способ настройки по АРД-диаграммам состоит в том, что предельную чувствительность, выраженную через эквивалентную площадь отражателя, устанавливают как долю от опорного эхо-сигнала, полученного от двугранного угла, бесконечной плоской или цилиндрической поверхности и т. п. [c.142]

Валик усиления шва является ограничителем продвижения ПЭП вперед и, следовательно, ширина валика определяет, в какую часть шва попадает прямой ультразвуковой луч при односторонней сварке. Наиболее важно обнаруживать дефекты в корне шва, поэтому эталонный отражатель, например зарубка, вырубается именно в этом месте. В зависимости от соотношения между толщиной шва, шириной валика усиления и выбранного угла ввода преобразователя зарубка может браться не центральным лучом диаграммы направленности, а боковым. Соответственно эталонирование необходимо производить уже по этому лучу (рис. 5.8). Если же валика усиления нет, то при эталонировании всегда будет найден максимальный эхо-сигнал, соответствующий отражению от зарубки центрального луча. Фактическая предельная чувствительность обоих способов эталонирования будет разная. Во втором случае она будет меньшая для дефектов в корне шва, выполненного односторонней сваркой. Это приведет к их пропуску. Поэтому в испытательном образце необходимо иметь валик усиления шва [c.151]

С увеличением диаметра излучателя направленность его при заданной частоте возрастает, диаграмма направленности принимает форму, напоминающую эллипсоид вращения. В этом случае при расположении излучателя на нормали к поверхности отражателя амплитуда эхо-сигнала будет максимальной, а при 2 179 [c.179]

Работа с АРД-диаграммами основана на измерении отношения амплитуд эхо-сигнала от дефекта и опорного эхо-сигнала от дна изделия или известного искусственного отражателя. Зная амплитуду опорного эхо-сигнала, можно настроить чувствительность прибора, а также определить эквивалентную площадь обнаруженного дефекта. При этом нет необходимости фиксировать амплитуды эхо-сигналов, достаточно только определить их отношение или разность в децибелах. Для обеспечения требуемой точности контроля рекомендуется выполнить несколько измерений опорного эхо-сигнала и затем усреднить полученные результаты. [c.130]

Настройка чувствительности с помощью АРД-диаграмм состоит в определении по диаграмме расчетного отношения эхо-сигнала (на заданном расстоянии) к опорному сигналу А известного отражателя. Затем аттенюатором дефектоскопа измеряют амплитуду реального опорного сигнала лз , и чувствительность прибора изменяется от уровня этого сигнала на величину Дд. Обычно чувствительность прибора настраивают таким образом, чтобы дефекты эквивалентной площадью 5о и более могли быть выявлены на максимальной глубине. [c.130]

Наличие дополнительных максимумов существенно усложняет определение момента, когда наступает разрешение. Рационально принять условие, что разрешение наступает тогда, когда при положении преобразователя над одним из отражателей амплитуда сигнала от другого в 10 раз меньше. При этом Ф-(аМ//г) =0,1, где Ф — диаграмма направленности преобразователя. Используя график функции Ф для круглого преобразователя (см. рис. 1.35), найдем неравенство, ограничивающее раздельное выявление дефектов [c.143]

АРД-диаграммы широко применяют при ультразвуковом контроле для настройки чувствительности перед контролем и для определения эквивалентных размеров дефектов. Эта величина определяется как диаметр или площадь плоскодонного отражателя, расположенного на той же глубине, что и реальный дефект, и дающего одинаковую с дефектом амплитуду эхо-сигнала. [c.124]

При увеличении размеров отражателя сужение диаграммы направленности диска как вторичного излучателя будет оказывать существенное влияние и приведет к сужению общей диаграммы направленности преобразователь— отражатель (кривые 5 и 4). Это хорошо заметно, если измерить ширину кривых на рис, 70 на одинаковом уровне (например, 6 дБ) от максимума. Наибольшее сужение наблюдается, когда диаметры преобразователя и отражателя равны (кривая 5). Кривая 6 соответствует случаю, когда амплитуда сигнала от дефекта, расположенного в дальней зоне преобразователя, больше донного сигнала (см. кривую 2 на рис. 57). [c.145]

Наряду с различными другими предложениями в качестве эквивалентного отражателя нашел широкое распространение круглый дисковый отражатель, т. е. полностью отражающий круглый диск, который, будучи помещен на место природного дефекта, дает такую же высоту эхо-сигнала. Он еще не соответствует действительной площади дефекта, когда дефект является плоским и когда луч падает на него как на зеркало, его площадь не слишком превышает размеры эквивалентного отражателя. Однако круглый диск имеет и то преимущество, что эхо-сигнал от него может быть очень просто рассчитан, что позволяет получить диаграмму АРД (AVG), согласно разделу 5.2. В этой диаграмме его размер (диаметр) увязан с усилением эхо-сигнала над уровнем эхо-импульса от задней стенки пластины, с расстоянием до дефекта и параметрами искателя — частотой и диаметром излучателя. [c.379]

Для каждого типа искателей нужна своя АРД-диаграмма. Она может быть построена с помощью обобщенной безразмерной АРД-диаграммы (рис. 16). По оси ординат обобщенной диаграммы отложено в децибелах отношение амплитуды эхо-сигнала от дефекта к амплитуде максимально возможного эхо-сигнала, которую можно определить по донному сигналу с учетом потерь на расхождение лучей и затухание ультразвука. Параметр семейства кривых — величина (1 0 (с — диаметр плоскодонного отражателя, В — диаметр пьезопреобразователя). [c.224]

Если размер отражателя 26 меньше размера преобразователя 2а, вторичная диаграмма направленности шире первичной, и максимум амплитуды отражения достигается, если отражатель расположен вблизи оси преобразователя, т. е. где (а 51п0) 1. При увеличении размера отражателя его диаграмма направленности сужается, и для достижения максимума эхо-сигнала отражатель следует расположить ближе к точке, где направление падающего луча перпендикулярно поверхности отражателя. При этом максимальная амплитуда эхо-сигнала от большого отражателя может оказаться значительно меньшей, чем от отражателя малого размера. [c.144]

Рабочую АРД-диаграмму строят для конкретных параметров контроля материала изделия, частоты упругих колебаний, радиуса преобразователя, угла ввода луча. В качестве основного сигнала используют бесконечную плоскость или фокусирующую цилиндрическую поверхность. В ряде случаев в качестве основного сигнала целесообразно использовать эхо-сигнал от бокового цилиндрического отражателя. При этом допустимо большее отклонение рабочей частоты от номинального режима, чем при настройке по фокусирующей поверхности, а основной эхо-сигнал формируется за счет той центральной части ультразвукового пучка, которая формирует эхо-сигнал от абсолютного большинства реальных дефектов. При этом для определения эквивалентной площади дефектов целесообразно использовать обобщенную SKH-диаграмму, построенную для определенного контролируемого материала (рис. 48). Быраже- [c.233]

Искомый размер отражателя (эквивалентный диаметр дефекта) определяют по измеренному отношению Р Р . Для этого значения Я/Рш откладывают от кривой донрюго сигнала вдоль ординаты, соответствующей глубине залегания дефекта. Кривая дефекта, проходящая через полученную таким образом точку в поле АРД-диаграммы, определяет искомый размер дефекта. [c.112]

Глубина залегания отражателя, от которого получают .. иор ный сигнал, в общем случае отличается от глубины фекта, поэтому амплитуды обоих сигналов ослабляются б ной степени ввиду затухания ультразвука (при о ,ин ковг.,ь ослаблении в образце и изделии). Умены,[[енке ампличуды А./л каждого сигнала можно определить по номограм У1е яа р.ис построенной в соответствии с формулой (2.12). Разность (в до) значений АЛ для сигнала от дефекта /4 и опорно о сигналя, 4,.. вводится в виде поправки к значению AiA p, рассчитанному или определенному по АРД-диаграмме без учета затухания. [c.211]

Чувствительность контроля устанавливается с использованием АРД-диаграммы (рис. 5.12). По оси ординат отложена относительная амплитуда Р/Рй отраженного от дефекта (плоскодонного отражателя) сигнала в отрицательных децибеллах, а по оси абсцисс — расстояние до дефекта. С помощью АРД-диаграммы можно определять и эквивалентную площадь обнаруженных дефектов. [c.101]

РС-искатели на частоту 2,5 и 5 МГц, которые входят в комплекты дефектоскопов УДМ-3, ДУК-66, ДУК-66П, не отвечают одному из основных требований не обеспечивают монотонной, крутовозрастающей зависимости амплитуды эхо-сигнала от диаметра отражателя (см. кривые / и 2 на рис. 16) [2]. Как видно из графика, дефекты, отражательная способность которых эквивалентна плоскодонным отражателям диаметром 4 мм и более и залегающих на глубине 20 м.м, будут выявляться, но оценить их. размер по амплитуде эхо-сигнала практически невозможно. Это объясняется тем, что дефект выходит за пределы диаграммы направленности искателя, что аналогично отражению от донной поверхности. [c.41]

Другой способ разработан И. Н. Ермоловым и И. Крауткре- мером и базируется на использовании АР Д-диаграмм, т. е. спе- циальных номограмм, полученных экспериментально или на основе расчетов акустического тракта дефектоскопа и графически связывающих между собой для данного искателя амплитуду I .эхо-сигнала, эквивалентный размер плоскодонного отражателя и расетояние до него. [c.61]

Систематические ошибки при эталонировании уровня чувствительности и определении величины дефекта. В основе этих ошибок лежит неправильно установленный уровень эталонной чувствительности дефектоскопа. Причинами этого являются несоответствие качества поверхностей тест-образца и изделия, неточность изготовления эталонного отражателя и несоос-ность плоскодонного отражателя или сегмента акустической оси пучка. Как было показано выше, погрешность из-за несоответствия качества поверхности при контроле прямыми и РС-искателями может достигать 10—15 дБ, а при контроле наклонными искателями — 3—4 дБ. Эта ошибка, как правило, ведет к ухудшению качества контролируемой продукции, так как поверхность тест-образца всегда лучше поверхности изделия. Поэтому, когда на производстве организационно не удается добиться идентификации тест-образцов и изделий, необходимо эталонировать чув ствительность с помощью АРД-диаграмм и опорного сигнала непосредственно в контролируемом изделии. [c.98]

Основными отражателями, применяемыми для настройки эхо-дефектоскопов, являются цилиндр II плоскодонное отверстие. Ослабление амплитуды сигнала в широком диапазоне диаметров плоскодонного отверстия и расстояний до него находят по безразмерной диаграмме амплитуда—расстояние—диаметр, (рпс. 50). По ней получают максимальную амплптуду эхо-сигнала от отверстия, распложенного на данной глубине. Заштрихованные области соответствуют разбросу, связанному с измерением формы п длительности импульсов. Затухание УЗК в диаграмме не учтено. [c.205]

В МВТУ им. Баумана [6] разработаны наклонные ПЭП с выравненной чувствительностью для контроля сварных стыков диаметром более 100 мм. Выравнивание чувствительности обеспечивают выбором угла разворота 2Д таким образом, чтобы середина и верхняя часть шва прозвучивались центральным однократно отраженным лучом, а нижняя часть — прямыми периферийными лучами, падающими на дефект под углом ifi,- от центрального. На рис. 7.23 представлен график зависимости угла ввода поперечной волны а от угла разворота и раскрытия диаграммы направленности ijji. В этих ПЭП падающая и отраженная от дефекта волны горизонтально поляризованные (SH-волна). Проверка изменення чувствительности по толщине проведена на образцах и сварных соединениях с плоскодонными отражателями, расположенными на разной глубине (рис. 7.24). Из графиков видно, что при контроле изделий Н—25 мм неравномерность чувствительности РС-ПЭП достигает 5 дБ, тогда как для совмещенного ПЭП она достигает 25 дБ. РС-ПЭП имеет повышенный уровень сигнал — помеха и вследствие этого повышенную абсолютнук> [c.246]

Эталонирование без тест-образцов. Настройку чувствительности косвенным образом (безэталонным методом) можно вести для дефектоскопов, снабженных аттенюатором (ДУК-66, ДУК-66ПМ, УД-ИПУ и др.). Чувствительность в виде эквивалентной площади или в децибелах устанавливают путем расчета по формулам акустического тракта или с помощью АРД-диаграмм. Искомую чувствительность находят как долю опорного эхо-сигнала, полученного от двугранного угла, бесконечной плоской или цилиндрической поверхности, зарубки и т. п. Уровень опорного сигнала при этом условно принимают за О дБ. Чувствительность теоретически можно рассчитать по отношению уравнений акустического тракта для плоскодонного отражателя (амплитуда Л=Лотр, площадь 5 =5° Р) и опорного отражателя (амплитуда [c.124]

Отражение от сферы и цилиндра, ось которого перпендикулярна оси преобразователя, не зависит от направления падения ультразвука, поэтому, когда такие отражатели смешаются в направлении, перпендикулярном оси преобразователя, амплитуда сигнала изменяется пропорционально квадрату диаграммы направленности преобразователя. Например, если преобразователь перемещается по поверхности образца над протяженным цилиндрическим отражателем (рис. 2.18, а), расположенным на расстоянии /г от поверхности (г = /г/соз0), то, как следует из (2.17) и (1.56), амплитуда эхосигнала изменяется согласно формуле [c.120]

При увеличении размеров отражателя сужение диаграммы направленности диска как вторичного излучателя оказывает существенное влияние и приводит к сужению общей диаграммы направленности преобразователь — отражатель (кривые 3, 4). Это хорошо заметно, если измерить ширину кривых на одинаковом уровне (например, 6 дБ) от максимума. Наибольшее сужение наблюдается, когда диаметры преобразователя и отражателя равны (кривая 5). Кривая 6 соответствует случаю, когда амплитуда сигнала от дефекта, расположенного в дальней зоне преобразователя, больше донного сигнала (см. кривую 2 на рис. 2.11). Если размер отражателя больше ширины пучка ультразвуковых лучей на глубине расположения дефекта, на кривой изменения амплитуды сигнала появится плато (кривая 7), а цри положении преобразователя вблизи края плоскодонного отверстия на кривой имеется интерференционный максимум, подобный показанному на рис. 2.14, кривая г1гб=3. [c.122]

Часто для настройки чувствительности используют отражатели другой формы и размера, чем заданные, например используют донный сигнал (при контроле прямым ПЭП) или сигнал от двугранного угла (при контроле наклонным ПЭП). Далее по формулам акустического тракта или АРД-диаграммам (см. 2.2) рассчитывают необходимое повышение или понижение амплитуды сигнала, с тем чтобы она соответствовала значению для заданного плоскодонного или бокового отверстия, и осуществляют соответствующую регулировку аттенюатором (см. задачу 3.1.1). В этих случаях необходимо обеспечить высокую точность аттенюатора, знать рабочую частоту и диаметр пьезопластины ПЭП с погрешностью не более 10%, так как иначе расчет необходимого изменения чувствительности может содержать существенные ошибки. [c.190]

При меньших затратах, например только при перемещении искателя по. поверхности образца, хотя и удается получить максимум эхо-сигнала, но Остается неизвестным, достигнут ли уже и максимум совпадения. В общем случае это обеспечивается только боковым излучением (боковыми лепестка->мн) обеих характеристик. Однако изменением частоты обе характеристики можно сделать более острыми или более скругленными. Если размер отражателя, найденный по AVG-диаграмме, при этом остается приблизительно постоянным, то можно предположить, что искатель находится поблизости от совпадения. Все же величина, найденная при более низкой частоте, ближе, к фактическому значению. Этого следовало ожидать и в случае плоского tестественного отражателя. [c.126]

У искателей с высоким демпфированием и в случае применения ударных волн результаты по АРД-диаграммам иногда бывают плохо воспроизводимыми. Фаза очень короткого импульса испытывает весьма сильное влияние от отражателя по сравнению с влиянием опорного эхо-сигнала (От задней стенки или пластины). При высокочастотном изображении на экране (рис. 10.16, а) нанвысшая положительная амплитуда из-за этого слегка уменьшается с соответствующим увеличением отрицательной амплитуды или наоборот. Если в таком случае для измерений по АРД-диаграмме берут не как обычно амплитуды эхо-сигналов одного направления, а значения от пика до пика в высокочастотном изображении, то результаты получаются лучшими (Визе [1557]). [c.381]

При наличии большого числа блестящих точек на поверхности наблюдаемого объекта или визирной марки система автоматически настраивается на ту из них, у которой выше коэффициент отражения, В экспериментальных исследованиях описанной системы [129] в качестве блестящих точек использовались позолоченные уголковые отражатели диаметром около 1 см. Ширина центральной зоны главного лепестка диаграммы направленности в сечении на поверхности объекта для трассы длиной 6 км составляла 12,5 см, что очень близко к дифракционному пределу. Отношение сигнал-шум в максимуме диаграммы направленности при работе адаптивной системы возрастало в 1,5 раза по сравнению с экспериментами, когда фазовая коррекция не производилась. Достаточно полная компенсация атмосферных искажений (мерцания и т. п.) обеспечивалась при ширине полосы пропускания около 2 кГц. В системе, описанной в [129], использовалось семь фазовых корректоров. При увеличении числа корректоров, т. е. при разбиении апертуры приемопередающей системы па большее число зон, амплитуда сигнала, приходящего на объект, возрастает пропорционально квадрату числа корректоров. Однако при этом может увеличиться время обработки сигналов, В других системах [139], использующих принцип фазового сопряжения, фаза переотра-женной волны изменялась с помощью деформируемых зеркал. Однако их динамические характеристики (быстродействие, частотные характеристики) хуже, чем у описанной системы. [c.150]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...