Очевидно, що

, (12.7)

де Ф₀ і А₀ – модулі векторів магнітного потоку і векторного потенціалу.

Комплексний опір параметричного ВСП визначається виразом:

, (12.8)

де - струм збудження в обмотці ВСП.

Нормоване по початковому індуктивному опору значення комплексного опору параметричного ВСП становить:

. (12.9)

3 Визначення конфігурації та орієнтації дефектів. Визначення координат дефекту

Розміри дефекту можна виявити кількома способами: з допомогою тест-зразків або з допомогою АРД-діаграм.

По значенню амплітуди луно-імпульсу можна оцінити, якої величини дефект, якщо попередньо налаштувати на приблизні розміри дефекту сам прилад. Оскільки це практично неможливо то для цієї цілі використовується поняття еквівалентної площі дефекту, яку вимірюють площею штучного дефекту, розташованого на тій же глибині що й дефект, і дає сигнал такої ж амплітуди. з допомогою тест-зразків еквівалентна площа вимірюється з допомогою дослідних спеціальних зразків з отворами (дефектами). АРД-діаграми ж графічно пов‘язують між собою для конкретного ПЕП амплітуду сигналу, еквівалентний діаметр і відстань до нього. АРД-діаграми мають перевагу над тест-зразками, бо вони є економічніші, універсальніші і враховують коефіцієнт затухання УЗ в матеріалах.

При визначенні координат дефектів нахиленим ПЕП користуються такими величинами:

Н - глибина залягання дефекту;

Х - відстань від центру випромінювання ПЕП до дефекту вздовж поверхні ОК;

r - відстань від дефекту до будь-якої вибраної точки відліку.

; ;

Глибиномір дефектоскопа вимірює часовий інтервал між зондуючим імпульсом і луно-імпульсом від дефекту.

Швидкості УЗ в ОК і ПЕП відомі і кути вводу також, то відстань можна визначити:

Т - час поширення коливань від ПЕП до дефекту і назад;

T_пр - час поширення коливань в призмі ПЕП.

Для оцінки небезпеки дефектів потрібно знати їх інші характеристики, такі як конфігурацію та орієнтацію (тобто форму дефектів)

Для цього визначають коефіцієнт  для контролю сумісним ПЕП і коефіцієнт форми К_ф для луно-дзеркального способу контролю

, де - умовна ширина дефекту, а - умовна висота дефекту.

- площинні дефекти (тріщини, непровари);

- об’ємні дефекти(шлакові включення, пори).

A₁-амплітуда відбитого від дефекту сигналу;

А₂-амплітуда сигналу, подвійно відбитого від дефекту і внутрішньої поверхні виробу.

A₁ А₂, К_Ф1 – об‘ємні дефекти;

A₁ А₂, К_Ф1 – плоскі дефекти, орієнтовані вертикально.

4 Будова апаратури радіохвильового неруйнуючого контролю. Геометричний метод радіохвильового контролю.

Апаратура і принцип РНК можуть застосовуватись для всіх типових задач НК: структуроскопії, товщинометрії, дефектоскопії і інтроскопії. Апаратура РНК може бути побудована на базі стандартних, серійних НВЧ-елементів. Специфічним для розв'язання конкретної задачі може бути випромінюючий і приймаючий пристрій, а також пристрої кріплення і переміщення об’єкта контролю. Цей принцип використовується при контролі дрібносерійної продукції, а також коли не можна використати відоме обладнання.

Коли розв'язують однопараметрові задачі використовують амплітудний метод НК, як простий в апаратурній реалізації, коли безпосередньо вимірюється величина, зв'язана з напруженістю поля (з потужністю) відбитого, пройшовшого чи розсіяного випромінювання. Цей метод застосовується в тих випадках, коли вплив заважаючих факторів в порівнянні з вимірюваним невеликий і похибка від них мала.

Для підвищення точності, коли треба усунути сильний вплив одного заважаючого фактору, застосовують фазовий чи амплітудно-фазовий методи.

Найчастіше при амплітудно-фазовому контролі в НВЧ апаратурі використовують опорне плече з регулюванням амплітуди і фази для порівняння сигналу від об’єкта контролю з опорним.

Великої товщини об’єкти контролю в порівнянні з довжиною хвилі, доцільно контролювати за допомогою геометричного чи часового методів шляхом визначення напрямків і місця приходу променя, який взаємодіяв з об’єктом контролю, чи вимірювання затримки сигналів в часі.

Поляризаційні методи полягають в аналізі зміни площини чи виду поляризації і найбільш ефективні для контролю тонкоплівкових чи анізотропних виробів. Найкращі результати дають поляризаційні методи якщо приймальна і передаюча антена повернені на певний кут відносно поляризаційної площини так, що в приймальній антені сигнал рівний нулю.

Спектральний, голографічний метод дають підвищену чутливість і роздільну здатність при дефектоскопії і НК внутрішньої будови об’єкта контролю, але вимагають складної і високостабільної НВЧ-апаратури.

Як правило об’єкти контролю можуть мати доступні одну чи дві поверхні, що визначає можливість НК тільки за відбитим чи відбитим і пройшовшим випромінюванням. Контроль за пройшовшим випромінюванням вимагає більше місця, але малочутливий на взаємні зміщення об’єкта контролю між антенами. Найдетальнішу інформацію про об’єкт контролю дає застосування багатоелементних антен, які розв'язують задачу НК внутрішньої будови об’єкта контролю чи товщинометрії.

Рисунок 3.40 - Структурні схеми радіохвильового контролю.

Основні питання при організації багатоканального РНК є створення однакових умов роботи каналів, як за структурою радіохвильового поля, так і за чутливістю до параметрів об’єкта контролю. Окрім зміни робочих частот при багатопараметровому НК додаткову інформацію одержують шляхом установки різних кутів вводу НВЧ-коливань.

Вибір робочої частоти (3 см чи 8 мм) обумовлений. як загальними вимогами до розв'зуваної контрольно-вимірювальної задачі (геометричні розміри, необхідна роздільна здатність апаратури, зона контролю), так і значеннями електромагнітних параметрів на данній робочій частоті.

Враховуючи осцилюючий характер НВЧ-поля від зміни геометричних розмірів, а також необхідність врахування кількох факторів впливу, в ряді випадків застосовують багаточастотні методи. В цьому випадку для обробки інформації доцільно використовувати мікроЕОМ. Наприклад, для окремого контролю товщин шарів двошарових чи тришарових композицій з діелектричних матеріалів.

Рисунок 3.41 - Зміна нормованої напруженості поля від геометричних розмірів.

Оскільки НВЧ-коливання в міру проникнення в глибину зменшуються за амплітудою, відбиті сигнали із збільшенням товщини зменшуються і з деякої глибини НК стає неможливим. Оцінку затухання плоскої хвилі НВЧ-коливань можна дати, визначивши глибину проникнення:

(3.27)

Для сферичної чи циліндричної хвилі затухання більше.

Апаратура РНК для НК фізичних величин будується на тих же принципах, що й товщиноміри, оскільки впливи товщини і фізичних величин взаємопов'язані.

Найбільше поширення мають пристрої для вимірювання густини на основі діелектричної провідності, вологості матеріалів і покрить, оцінки механічних властивостей композиційних матеріалів.