5.1. Определение глубины залегания дефектов.

Глубина h залегания дефекта отсчитывается по нормали к поверхности.

Глубиномерным устройством дефектоскопа измеряют временной интервал между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от дефекта _г. так как скорости ультразвуковых колебаний в металле и призме и углы ввода определены, то по _г можно определить h и х.

В случае прямого или РС-преобразователя без акустической задержки h = _г /c_/2.

для РС-преобразователя, имеющего задержки в каналах излучения и приема длиной соответственно , ,

где и - время прохождения ультразвука через задержки (рис. 4.1).

Для наклонного преобразователя:

; ,

г де r – расстояние от точки выхода луча до дефекта; _пр, _пр и с_пр – соответственно время прохождения (в одном направлении), путь и скорость ультразвука в призме.

Глубиномеры современных отечественных дефектоскопов проградуированы непосредственно в значениях h и х, что позволяет легко определять эти координаты.

Рис. 5.1. Схема измерения координат дефекта.

5.2. Измерение эквивалентных размеров дефектов.

Амплитуду эхо-сигнала в ультразвуковой дефектоскопии определяют относительным методом, который заключается в сравнении эхо-сигнала от дефекта с каким-либо опорным сигналом, полученным тем же преобразователем от отражателя известных величин и геометрической формы. Относительный метод весьма удобен на практике, так как позволяет полностью отказаться от необходимости расчета коэффициентов преобразования электрической энергии в механическую. Размер дефекта должен выражаться через какую-либо стандартизированную величину, воспроизводимую при любых измерениях. В ультразвуковой дефектоскопии в качестве унифицированной единицы измерения величины дефекта используют эквивалентную площадь дефекта (эквивалентный диаметр). Эквивалентная площадь S_э дефекта измеряется площадью дна плоскодонного отверстия, расположенного на той же глубине, что и дефект, и дающего эхо-сигнал такой же амплитуды. Аналогично определяется эквивалентный диаметр. При измерении эквивалентного размера дефекта совмещенным наклонным преобразователем ось плоскодонного отражателя в образце должна быть соосна с преломленной осью пучка; при измерении прямыми преобразователями ось отверстия должна быть нормальна поверхности, а при измерении наклонными преобразователями эхо-зеркальным методом – параллельна поверхности. Если дефект прозвучивается несколькими преобразователями различных типов, то за эквивалентный размер дефекта принимается наибольшее полученное значение.

Приближенную оценку размеров дефектов в ряде конструкций, например, расслоений в прокате, можно выполнить с помощью экспериментально установленного коэффициента выявляемости. Под коэффициентом выявляемости К_в понимают отношение эквивалентной площади дефекта к его истинной площади S, определенной с помощью вскрытия; . Для расслоений К_в = 0,70,85. Многообразие дефектов сварных швов по характеру ориентации и местоположению приводит к тому, что К_в для объемных дефектов находится в диапазоне от 0,5 до 1,2. Для плоскостных дефектов область значения К_в значительно ниже.

Применяют два способа измерения эквивалентной площади дефектов: с помощью испытательных образцов и по АРД-диаграммам. Первый способ состоит в том, что эхо-сигнал от дефекта последовательно сравнивается с сигналами от плоскодонных отверстий различной величины, изготовленный на той же глубине, что и дефект в образце, представляющим собой копию контролируемого изделия. Все операции по измерению эквивалентного размера сводится к тому, что оператор должен найти отверстие, от которого фиксируется эхо-сигнал, равный эхо-сигналу от дефекта.

Недостаток способа является необходимость изготовления большого числа образцов с широким набором плоскодонных отражателей по диаметру и глубине расположения.