6.Ультразвукові методи
6.1. Загальна класифікація ультразвукових методів
Класифікуючи методи ультразвукового контролю, враховують такі чинники:
– способи збудження і приймання акустичних коливань;
– взаємодію акустичних хвильових процесів або коливань з речовиною;
– акустичний тракт (або шлях проходження акустичної хвилі від випромінювача до приймача, що має вигляд променевої картини);
– інформативний параметр (носій інформації), на який зорієнтовано спосіб контролю.
Відомі й поширені методи акустичного контролю можна розділити на дві великі групи: активні методи та пасивні методи.
Активні методи (рис. 6.1) використовують детерміноване випромінювання акустичних сигналів в ОК з подальшим їх прийманням та аналізом після віддзеркалення або проходження через ОК.
Активні методи можуть ґрунтуватися на використанні хвиль – це методи віддзеркалення, проходження або комбіновані методи, а також на підставі коливань як вимушених, так і «власних».
Пасивні методи (рис.6.2) класифікують за характером сигналів, що підлягають аналізу, і джерелом їх виникнення. Можуть бути основані на використанні хвиль або коливань. Пасивні методи ґгрунтуються на пасивному прийманні акустичних сигналів, що виникають в ОК під дією зовнішніх або внутрішніх чинників і значною мірою спонтанно.
Ультразвукові хвилі можна використовувати як носії потужних потоків енергії. Тоді вони є технологічним інструментом (для різання, зварювання, просочення). Такі хвилі можна назвати «технологічним ультразвуком». Як правило, процес поширення такого ультразвуку за своєю суттю вирізняється нелінійністю.
У дефектоскопії ультразвукова хвиля є носієм інформації, має незначні інтенсивності, що майже не виходять за межі лінійних процесів. Такі хвилі можна назвати «інформаційним ультразвуком».
Активні методи можуть бути основані на використанні хвиль або коливань.
Пасивні методи ґрунтуються на прийманні та аналізі пружних коливань, які зумовлені фізико-механічними процесами , що відбуваються в ОК. Оскільки поява сигналів , які можуть свідчити про наявність дефектної ситуації, здебільшого непередбачувана, тому процес стеження за акустичним сигналом відбувається безперервно протягом контрольованого інтервалу часу (або навіть протягом усього експлуатаційного періоду).
Н
аочним
представником пасивного методу можна
вважати акустико-емісійний
метод неруйнівного
контролю , коли джерелом акустичних
сигналів є локальні динамічні перебудови
структури матеріалу ОК. Це здебільшого
процеси пластичної деформації в твердому
тілі на рівні кристалічної гратки, що
відбуваються під дією навантаження. У
результаті вивільнення нагромадженої
енергії створюється акустичний сигнал
у вигляді як поздовжніх, так і поперечних
хвиль з верхньою частотою спектра до
декількох мегагерців. Акустикоемісійним
методом можна вважати також метод пошуку
течі в трубопроводах з використанням
кореляційної обробки сигналів, прийнятих
різними перетворювачами. Для пошуку
місця розташування джерела акустикоемійним
методом тріангуляції потрібно мати не
менше трьох перетворювачів, які містяться
в полі випромінювання акустичних
сигналів.
Пасивні методи – вібродіагностика і шумодіагностика – ґрунтуються на дослідженні коливань, що відбуваються в діючому ОК.
Рис. 6.2. Класифікація пасивних
методів контролю