2. Завдання

Ознайомитися з технічним описом та інструкцією по експлуатації імпульсного дефектоскопу.
Відкалібрувати прилад.
Визначити координати дефектів у конкретних зразках.
Виміряти за допомогою дефектоскопу товщину контрольних зразків.
Побудувати градуйовані координати криві для оцінки розміру дефекту.
Виміряти амплітуди ехо-сигналів від одного і того ж дефекту на різних частотах (1,25; 2,5; 5,0) МГц.

3. Контрольні запитання

Як впливає робоча частота на амплітуду відбитого від дефекту сигналу і чому?
Які ПЕП слід застосовувати для знаходження близько розташованих дефектів?
Для чого у нахилених голівках ПЕП використовуються кути введення УЗК?
Для чого потрібна часове регулювання чутливості?
Чим визначаються розходження у результатах вимірювання координат дефектів, здійснених на різних частотах.

Лабораторна робота №14 Дослідження параметрів ехо-дефектоскопів

Мета роботи – визначення розподільної здатності сучасного імпульсного дефектоскопу, мінімальної глибини виявлення дефектів прямими та похилими шукаючими голівками

1.Теоретичні відомості

1.1 Визначення розподільної здатності

Одна з важливих характеристик дефектоскопу – розподільна здатність. Розрізняють фронтальну та променеву розподільну здатність.

Фронтальна розподільна здатність - це мінімальна відстань між дефектами в площині, яка паралельна площині переміщення шукаючої голівки, при якій дефекти фіксуються окремо.

Розуміння фронтальної розподільної здатності неоднозначне, воно змінюється в залежності від частоти випромінювального сигналу, розміру дослідного перетворювача, глибини залягання дефектів.

Якщо дефекти знаходяться в дальній зоні на глибині h1, то зменшення  призводить до збільшення розподільної здатності, тобто зменшення l, так як розподільна здатність на глибині h1 визначається перерізом діаграми напрямленості перетворювача на відстані h1 від перетворювача. Зі збільшенням h, якщо =const фронтальна розподільна здатність зменшується так як збільшується переріз l діаграми напрямленості. Водночас зменшення  при збільшенні h може забезпечити практично постійну розподільну здатність зі зміною глибини залягання дефектів.

В ближній зоні на відстані h<d2n/4 фронтальна розподільна здатність визначається розміром перетворювача.

Променева розподільна здатність – це мінімальна відстань між двома сусідніми дефектами, розташованими в зоні освітлення по ходу ультразвукового променя, при якому дефекти фіксуються окремо.

Променева розподільна здатність h залежить від довжини зондуючого імпульсу і швидкості розповсюдження УЗ-хвиль в контролюючому середовищі:

h_minc /2 , (1)

де c – швидкість розповсюдження поздовжніх хвиль, =_е+_п; _е - тривалість імпульсу електричного збудження, _п - тривалість перехідних процесів в електричних і механічних елементах електроакустичного тракту.

Променева розподільна здатність може бути зменшена як за рахунок зменшення _е так і за рахунок зменшення _п. Щоб зменшити п можна використовувати окремі або окремо-сумісні голівки або використовувати широкополосні перетворювачі з малим Q.

При використанні нормальних шукаючих голівок променева розподільна здатність співпадає з розподільною здатністю по глибині.

Якщо ж використовувати похилі шукаючі голівки, то, використовуючи малюнок, визначимо h, коли використовуються похилі шукаючі голівки.

В похилих голівках ультразвукова хвиля падає на поверхню виробу під кутом , в результаті чого в виробах можуть розповсюджуватись поздовжні й поперечні хвилі.

Зазвичай, кут  обирають таким, щоб у виробі розповсюджувалась лише поперечна хвиля зі швидкістю

C_s=/, (2)

Поздовжня хвиля, яка має швидкість розповсюдження С_l., цілковито відбивалась від межі розділу двох середовищ.

Згідно малюнку маємо:

h=lcos

l = C_s /2; (3)

C_s= 0.6С_l.

Враховуючи (3) отримаємо для похилої шукаючої голівки

h=0.6 С_l /2cos (4)

З виразу (4) бачимо, що розподільна здатність по глибині при використанні похилої голівки збільшується в 2 рази, порівнюючи з розподільною здатністю нормальної голівки.