22 Оптическая диагностика

Существует три зоны:

-ультрафиолетовая

-видимая

-инфракрасная

Наибольшее распространение получили видимая и инфракрасная

Методы оптического вида контроля

-визуальный (дефектоскопия, контроль формы) -спектральный

-фотометрический

-галографический

-телевизионный

-нефелометрический

-визуально-оптический

Вопрос №23

Акустическими методами называют методы, основанные на использовании упругих колебаний и волн любых частот

Название колебаний	Качественное определение	Диапазон, гц
		Физический	Условный
Инфразвук	Ниже границы слышимости	16-25<		20<
Звук	Граница слыш-ти	От 16 000 – 25 000 до (15-20)*103		20-20 000
ультразвук	Выше границы слышимости	От (15-20)*103 до 109		20*103-109

Преимущества:

• Возможность дефектоскопии любых материалов

• Выявление трещин с раскрытием 10^-5 мм

• в однородных материалах глубина обнаружения до 5 м

• выявление внутренних дефектов

• безопасность метода

• относительная дешевизна

• мобильность и адаптивность

недостатки:

• сложность диагностики разнородных материалов

• влияние поверхности на результаты диагностики

• сложность диагностики малых размеров, а также сложной конфигурации

• вероятностный характер определения характера и реальных размеров дефекта

Колебания – движение относительно среднего положения, обладающее повторяемостью (среднее положение покоя)

волны – колебательные движения распространяющиеся в пространстве

По направлению колебаний волны делятся на:

• продольные – когда направление колебаний совпадает с направлением движения волны

• поперечные – когда направление колебания перпендикулярно направлению движения волны

В жидкостях и газах распространяются лишь продольные волны.

Отклонение частицы от положения равновесия называется смещением S, величина

v=dS/dt – колебательная скорость

Колебания частиц обусловлены звуковым давлением P, представляющим собой разность между мгновенным Р₀ и статическим Р_а давлением в данной точке среды:

Р= Р_а- Р₀

Скорость распространения волны в среде(материале, в-ве)

С=λf

λ-длина волны

f-частота колебаний

Распределение Волн на границе двух сред

• Чем больше разница (или отношение) волновых сопротивлений сред, тем меньше доля прошедшей энергии и больше отраженной

• например, при нормальном падении продольной волны на границу:

• сталь-воздух проходит только 0,002% энергии

• вода-сталь около 12% энергии

Дифракция

Дифракция – отклонение волн от геометрических законов распространения

дифракционный сигнал от ребра разреза, полученный при использовании совмещенного наклонного преобразователя продольных волн с углом 45⁰:

• будет в 7 раз больше, чем при использовании прямого совмещенного преобразователя

Ослабление волн

При распространении в средах упругие волны ослабляются вследствие расхождения энергии в пространстве и затухания, в среде

При распространении сферической акустической волны в безграничной среде ослабление звукового давления происходит по закону

Р=(Р₀*е^δR)/R

Способы создания и приема звук. сигналов

• К

  1

  онтактный пьезоэлектрический

2

1-пьезоэлемент

2- ок

• и

  1

  ммерсионный пьезоэлектрический

вода/масло

2

1-пьезоэлемент

2- ок

Классификация приборов НК по назначению

По назначению акустические приборы подразделяются:

• дефектоскопы – предназнач. в основном для обнаружения дефектов типа несплошностей

• толщиномеры – рассчитанные на измерение толщины стенок изделий при доступе с одной стороны или для контроля толщины слоев покрытий на поверхности изделий

• анализаторы физико-механических характеристик материалов

• структуромеры – для определения средних размеров зерен металла, формы графит. включений в чугунах

• твердомеры – для змерения твердости поверхности материалов акустическими способами

• тензометры для измерения напряжений и деформаций в изделии

• измерители упругих св-в и прочности

Классификация акустических методов

Акустические приборы

УД2В-П45

Современный ультразвуковой дефектоскоп общего назначения

Предназначен :

• для обнаружения дефектов

• измерения глубины и координат их залегания

• измерения скорости распространения и затухания ультразвуковых колебаний (УЗК) в материале

УД2Н-М Низкочастотный ультразвуковой дефектоскоп с полностью цифровым трактом и расширенным диапазоном частот

Дефектоскоп предназначен для:

• обнаружения дефектов

• измерения глубины и координат их залегания

• измерения толщины

• измерения скорости распространения и затухания ультразвуковых колебаний (УЗК) в композитных материалах, пластмассе, бетоне и других материалах с большим затуханием.