42. Акустические методы и средства нк. (Акустическая эмиссия)

Одним из методов диагностики конструктивных элементов РЭА и различных функциональных устройств является акустическая диагностика, основанная на явлениях распространения, отражения и поглощения упругих акустических волн.

Три главные области применения методов акустической диагностики:

- диагностирование конструктивных элементов антенно-фидерных систем, крепёжных элементов блоков и корпусов РЭА, подвергаемых усталостному разрушению.

- диагностирование комплектующих электротехнических изделий, в том числе электродвигателей и электромеханизмов.

- диагностирование комплектующих изделий электронной техники, которые представляют собой наиболее сложный объект акустической диагностики; здесь применимы методы акустической микроскопии.

Два основных направления в методах и приборах акустической диагностики: акустическая дефектоскопия и акустография.

Акустическая эмиссия

Акустическая эмиссия или эмиссия волн напряжения - явление, заключающееся в генерации упругих волн в твёрдых телах при их деформации или механических напряжениях внутри них. Моменты излучения волн эмиссии распределены статистически во времени, и возникающие при этом импульсы-вспышки имеют широкий частотный диапазон (от десятков килогерц до сотен мегагерц). Эмиссия, связанная с деформацией кристаллической решётки, характеризуется сигналами небольшой амплитуды, близкими к белому шуму. Разрывы материалов в области напряжений, превышающих предел упругости, вызывают появление импульсов эмиссии с большой амплитудой. Признаком достижения опасного состояния конструкции является увеличение частоты следования или амплитуды сигналов в определённом диапазоне частот.

43. Акустические методы и средства нк .(Методы акустографии.)

Одним из методов диагностики конструктивных элементов РЭА и различных функциональных устройств является акустическая диагностика, основанная на явлениях распространения, отражения и поглощения упругих акустических волн.

Два основных направления в методах и приборах акустической диагностики: акустическая дефектоскопия и акустография.

Методы акустографии. Кроме традиционных методов диагностики акустические методы контроля развиваются и по таким направлениям, как звуковидениие, акустическая голография и микроскопия. Развитие этих методов контроля связано с развитием ВЧ и СВЧ-техники и электроники, разработкой новых пьезоэлектрических материалов, широким использованием лазерной техники. Освоение высокочастотных диапазонов упругих колебаний позволило сократить длину волны упругих колебаний до 0.5 мкм, что позволяет использовать эти колебания для создания изображений высокого разрешения.

Первые системы звуковидения были основаны на использовании обычного пьезоэлектрического преобразователя, сопряжённого со светодиодом или лазером. Пьезоэлектрическим преобразователем сканировали озвучиваемую поверхность изделия. Синхронно с перемещением преобразователя сканировали светодиодом по фотобумаге или фотоплёнке. При этом получали фотографию звукового изображения.

Акустическая микроскопия. В первых акустических микроскопах объект помещался в сосуд с водой и облучался УЗ-колебаниями. Отражённые от объекта лучи собирались акустической линзой на пьезоэлектрической мишени телевизионной трубки. Распределение потенциала на её мишени, отображающее УЗ-поле, считывалось электронным лучом и преобразовалось в электрический сигнал, который модулировал изображение на экране кинескопа.

Сейчас разработаны конструкции акустических микроскопов, которые отличаются между собой методами преобразования акустического изображения в видимое. Эти методы основаны на явлениях брэгговской дифракции света на звуковой волне, рассеянии света возмущённой ультразвуком поверхности жидкости, непосредственного преобразования акустического сигнала в электрический.

Акустоголографические системы диагностирования.

Два когерентных преобразователя создают объектный и опорный лучи. Объект помещается на пути объектного луча. Рассеянное и преломлённое на объекте УЗ излучение пропускается через акустическую линзу и фокусируется на поверхности жидкости. В этой точке излучение интерферирует с опорным лучом, создавая голографическую интерференционную картину -фазовую голограмму - в виде очень мелкой ряби жидкости с глубиной порядка длины волны видимого света. При отражении от голограммы когерентного света наблюдатель видит восстановленное акустическое изображение.