5.4 Выбор мест ввода ультразвуковых волн и схемы сканирования
Правильный выбор мест ввода ультразвуковых волн должен обеспечить принятые направления прозвучивания объекта контроля. При этом следует учитывать, что поверхность, через которую вводятся волны, должна быть относительно ровной, не иметь выступов и выемок, мешающих перемещению преобразователя.
При использовании контактного способа контроля, недопустимо наличие на поверхности отслаивающейся окалины, грубых неровностей или покрытий, препятствующих прохождению ультразвука. В связи с этим в ряде случаев следует предусмотреть предварительную обработку мест ввода УЗ-волн.
Зная параметры объекта, преобразователя, а также тип волн и направление их распространения в материале можно определить места ввода ультразвуковых волн в изделие.
Рисунок 5.1 - Схема контроля сварного соединения прямым и однократно отраженным лучами
Из рисунка 5.1 определим расстояние X1 при контроле прямым лучом:
(5.1)
где е=12 мм - катет шва;
п=11мм – стрела преобразователя.
Тогда
(5.2)
Определим положение преобразователя при контроле однократно отраженным лучом
(5.3)
Схему сканирования выберем с продольно-поперечным перемещением преобразователя относительно валика шва.
Шаг сканирования примем p=10 мм, исходя из того, что он не должен превышать диаметра пьезопластины.
Количество проходов преобразователя
M=(x2-x1)/p=5. ( 5.4)
Скорость перемещения преобразователя определяется исходя из толщины изделия – чем больше толщина изделия, тем меньше должна быть скорость перемещения. Выберем скорость перемещения равной 0.04 м/с.
5.5 Выбор технических средств контроля
В качестве дефектоскопа выберем прибор УД2 – 70 со следующими техническими характеристиками:
5.6. Выбор способа регистрации и расшифровки результатов контроля
При проведении контроля на его результаты будут влиять помехи, такие как шумы преобразователя, ложные сигналы, структурные помехи.
Для отстройки от помех и упрощения техники контроля определим зоны сканирования.
Зона стробирования на экране осциллографа дефектоскопа будет рассчитываться исходя из скорости распространяющейся в объекте контроля волны и максимального расстояния подлежащего прозвучиванию для данного устройства преобразователя. Т. е. величина зоны стробирования (в секундах) будет рассчитана по формуле
(5.5)
где r’- расстояние, равное пути ультразвука, прошедшего в призме и объекте до дефекта;
с- скорость акустической волны, вводимой в объект контроля.
Для наклонного преобразователя величина рассчитывается как толщина изделия в зоне предполагаемого дефекта, деленная на косинус угла ввода луча в объект контроля.
Для прямого луча
.
(5.6)
Тогда
c.
(5.7)
Для однократно отраженного луча
(5.8)
Тогда
c.
(5.9)
Расшифровка результатов будет производится на основании полученных результатов контроля. Глубина залегания определяется исходя из времени прохождения зондирующего импульса от поверхности ввода и обратно.
Эквивалентный размер определяется на основании результатов измерения амплитуды эхо-сигнала, расстояния до дефекта и его ориентации относительно акустической оси пьезоэлемента.