1. Средства для неразрушающего контроля рельса
В настоящее время используется более 10 наименований ультразвуковых дефектов. Такими являются: двух - ниточный дефектоскоп, рельс – 5, поиск – 2, поиск – 10Э, РДМ – 2, авикон – 02.
Однониточные: рельс – 4, УРДО – 3.
Для контроля сварных соединений: рельс – 6, авикон – 02, УД 2 – 12.
В последние годы на отдельных ж/д введены в эксплуатацию многоканальные двух – ниточные дефектоскопы авикон – 01, дефектоскопы – индикаторы для контроля отдельных сечений рельсов УДС – 41, УДС – 69, однониточные поиск -11, РДМ – 1.
Вышеназванные средства объединяет то, что все они основаны на методах ультразвуковой дефектоскопии. Принципы функционирования дефектоскопов подчиняются общим законам ультразвуковой дефектоскопии.
2. Ультразвуковые волны. Продольные и сдвиговые колебания.
Используются упругие колебания и волны. Акустические колебания – это механические колебания упругой среды ( Ме - рельс) вокруг своего положения равновесия, а акустические волны – есть распределение колебаний в этой среде. В зависимости от частоты упругие волны подразделяются на:
Инфразвуковые (1 – 20 Гц)
Звуковые ( 20 Гц – 20 кГц)
Ультразвуковые (20 кГц – 1 млрд. Гц)
Гиперзвуковые свыше 1 млрд. Гц
Чаще всего в РФ в дефектоскопах для обнаружения дефектов используются акустические волны частотой 2,5 МГц.
Упругие волны могут возникать в любой среде.
Основное свойство состоит в том, что при распределении происходит перенос энергии, а не в – ва.
Характеристика упругих волн:
Длина волны λ
Частота ƒ
Скорость распределения С
Λ = С / ƒ
С = 5900 м/с – для рельсов
В зависимости от упругих средств среды в ней могут возникать упругие волны различных видов, отличающиеся направлением колеблющихся частиц: продольные, сдвиговые или поперечные, поверхностные, нормальные и др. в ультразвуковой дефектоскопии больше используются продольные, сдвиговые, поперечные волны.
3. Продольные волны.
Если колебание частиц упругой среды совпадает с направлением распределения волны, то такая волна называется продольной.
Скорость распределения продольной волны Сl
Металл 5900 м/с
Вода 1450 м/с
Воздух 331 м/с
4. Сдвиговые ( поперечные волны).
Если колебания направления частиц перпендикулярны направлению распределения волны, то такая волна называется поперечной.
Ct =0,55*Ce
Металл 3260 м/с
5. Понятие о прямом пьезоэффекте.
Для получения ультразвука частот от 1 – 5 МГц используют преобразователи ( магнитострекционные, пьезоэлектрические).
В ПЭП является активный пьезоэлемент который выаполняется из монокристаллов кварца или из пъезокерамических материалов.
При подведении к электродам пьезоэлемент совершает вынужденные механические колебания.
При воздействии на пьезоэлемент механических колебаний на его электродах возникает знакопеременное электрическое напряжение, которое подобно прилагаемому усилию – оно носит название прямой пьезоэффект.
