35. Основные характеристики преобразователей и способы их определения.

1. коэфф. преобразования К – комплексное отношение различных физических величин, измеренных на вых и вх ПЭП.

2. амплитудно-частотная хар-ка (АЧХ) – изменение модуля коэфф преобразования от частоты.

3. частота мах преобразования f, т. е. частота, соответствуюўая мах зн-ю АЧХ.

4.полоса пропускания – частотный диапазон ПЭП, работающего в совмещенном варианте, в рабочей области частот с неравномерностью АЧХ не более 6 дБ.

5. электрический импедансZ – комплексное эл. Сопротивление ПЭП в ф-и от частоты, измеренное на вх-й стороне ПЭП при определенной акустич-й нагрузке.

6. диаграмма направленности Р, измеренная в плоскости, перпендикулярной к рабочей поверхности ПЭП и проходящей через его акустическую ось, при перемещении отражателя по дуге окружности или по прямой.

7. угол ввода между нормалью к поверхности, на которой установлен ПЭП, и его акустической осью.

36. В чем особенность и эффективность преобразователей на фазированных решетках.

Метод ультразвуковой фазированной решетки основан на преобразовании и генерировании ультразвуковых волн. Преобразователь (кристалл) решетки представляет собой множество пьезоэлектрических элементов. Генератор контролирует все элементы для формирования лучей. Выходом генератора является обычный амплитудный сигнал в реальном времени, эквивалентный стандартному A-скану.

Преимущества.

- Различные углы ввода пучков могут быть сгенерированы с помощью одного преобразователя, охватывающего гораздо большую интересующую Вас область (область, проверяемая на наличие дефекта). 

- Больший охват позволяет, как уменьшать скорость сканирования объекта, так и увеличивать разрешающую способность контроля, или совмещать их.

- Получение реальных изображений положения и размеров дефектов, а также их интерпретация происходит быстрее и проще.

- Все данные, учитывающие последовательность контроля, могут быть записаны в реальном времени.

Модуль 3

37. Физические основы эхо-метода контроля. Структура и принцип действия эхо-импульсного дефектоскопа (требования к узлам).

Импульсный эхо-метод является в настоящее время наиболее распространенным методом ультразвуковой дефектоскопии, применяемым для контроля различных изделий, в том числе крупногабаритных и сложной формы. Эхо-метод позволяет обнаруживать неоднородности в изделии, определить их координаты, размеры и характер.

Структурная схема эходефектоскопа

Функциональная схема цифрового микропроцессорного дефектоскопа

П У – пульт управления, ЦП – центральный процессор, ПЗУ – постоянное запоминающее устройство, ОЗУ – оперативное запоминающее устройство, ГСИ – генератор синхронизирующих импульсов, ГИВ – генератор импульсов возбуждения, АЦП – амплитудно-цифровой преобразователь, Д – дисплей, ПУТ – приемно-усилительный тракт, Р1 и Р2 – разъемы, ИП – источник питания.

Дефектоскоп работает следующим образом. По команде с пульта управления (ПУ) центральный процессор (ЦП) включает дефектоскоп. По сигналу центрального процессора производится самотестирование дефектоскопа, после чего он устанавливается в исходное состояние.

В различных типах приборов исходное состояние обычно характеризуется одним из двух режимов:

рабочий режим, использовавшийся перед последним выключением;

начальный диалоговый режим, используя который оператор устанавливает необходимый рабочий режим.

Режим работы, при котором к дефектоскопу подключены два пьезоэлемента, один из которых работает только в режиме излучения, а второй - только в режиме приема (ключ К разомкнут), называется раздельным.

Режим работы, при котором к дефектоскопу подключены два пьезоэлемента, каждый из которых работает как в режиме излучения, так и в режиме приема (ключ К замкнут), называется раздельно-совмещенным.

Наиболее распространенным в эхо-импульсном методе контроля является совмещенный режим, при котором к дефектоскопу подключен один пьезоэлемент, работающий как в режиме излучения, так и в режиме приема (ключ К замкнут).

Для каких целей используется в УЗ-деф-ах блок ВРЧ

Система временной регулировки чувствительности (ВРЧ) (ее правильнее назвать временной автоматической регулировкой уси­ления) предназначена для генерирования регулирующего сигнала определенной формы, с помощью которого изменяется во времени усиление УВЧ. ВРЧ компенсирует ослабление импульса, обуслов­ленное дифракционным расхождением и затуханием. Исходя из это­го закон изменения усиления должен быть обратным закону убы­вания амплитуд отраженных сигналов от одних и тех же по раз­мерам дефектов по мере их удаления от преобразователя. Эти за­коны, разные для отражателей различной формы и размеров, по­этому идеальную ВРЧ создать нельзя.

ВРЧ, который предназначен для выравнивания амплитуд сигналов от дефектов, залегающих на различной глубине. Этот узел особенно важен при автоматической оценке и регистрации результатов контроля. Система ВРЧ уменьшает коэффициент усиления усилителя, а затем восстанавливает его по определенному закону, обеспечивающему компенсацию уменьшения амплитуд с увеличением глубины залегания дефекта. Эта схема вырабатывает импульс определенной формы (чаще всего экспоненциальной), который подается на усилитель высокой частоты, запирая его непосредственно после излучения зондирующего импульса и изменяя коэффициент усиления во времени. Длительность, амплитуда и форма импульса ВРЧ могут регулироваться в зависимости от задач контроля. В целях выравнивания чувствительности к равным отражателям, залегающим на различной глубине, закон изменения усиления должен быть обратным закону уменьшения амплитуды отраженных сигналов, вызванного затуханием ультразвука и расширением пучка по мере увеличения расстояния.

Какие функции выполняет в УЗ-деф. Блок АСД

Система автоматической сигнализации дефектов (АСД) пред­назначена для автоматической фиксации момента обнаружения дефекта. Ее можно рассматривать как частный случай регистратора. Особо важное значение такие системы имеют в автоматизирован­ных установках, в которых выявленные дефекты регистрируют в процессе непрерывного сканирования преобразователем ОК. При ручном контроле система АСД значительно облегчает работу опе­ратора, давая звуковой или световой сигнал при появлении дефек­та, что позволяет повысить надежность полученных результатов прозвучнвания.

Система АСД включает генератор стробирующих импульсов, ко­торые подают на линию развертки и схему совпадений, надругой вход которой поступают все эхосигналы с выхода приемного трак­та. Стробирование (от греч. slrobos — кружение, вихрь) — выде­ление некоторого интервала времени. Стробирующим импульсом выбирают участок развертки, на который попадают сигналы от дефектов, подлежащих регистрации. В некоторых дефектоскопах существует система слежения стробирующим импуль­сом за Выбранным ."сигналом даже при его перемещении по ли­пни развертки, что обычно происходит при движении преобразова­теля относительно дефекта.

Установив стробирующий импульс так, чтобы в него попадал только донный сигнал, по амплитуде этого сигнала следят за стабильностью акустического кон­такта, обшей исправностью работы аппаратуры, в также подстраивают чувстви­тельность. Очень удобны дефектоскопы с двумя стробирующими импульсами один для слежения за сигналами от дефектов, а другой — за донным сигналом с раздельной регулировкой уровня срабатывания сигнализаторов.