2 Эквивалентный размер (площадь) дефекта и его измерение по ард-диаграммам.

Эквивалентной площадью дефекта называется площадь плоскодонного отражателя, ориентированного перпендикулярно акустической оси, залегающего в специальном образце на той же глубине и дающего такую же амплитуду, что и выявленный дефект. При этом необходимо, чтобы образец был изготовлен из такого же материала, что и контролируемое изделие, чтобы поверхности контролируемого изделия и образца были идентичны (или вносилась соответствующая поправка на акустический контакт).

Используются два основных варианта измерения эквивалентной площади:

а) по тест-образцам с моделями дефектов;

б) по специальным диаграммам.

Измерение по диаграммам. Диаграммы рассчитаны по формулам акустического тракта и представляют собой графическую зависимость между амплитудной характеристикой дефекта, его координатой и эквивалентной площадью (или размером). АРД-диаграмма связывает: А – амплитуду, Р – расстояние до дефекта, Д – эквивалентный диаметр (диаметр эквивалентного плоскодонного отражателя).

В качестве эталонного отражателя и при расчете, и при построении АРД-диаграмм чаще всего используют бесконечную плоскость. На практике часто применяют обобщенные АРД-диаграммы, основным отличием которых является их безразмерность, для чего амплитуду N_д заменяют на отношение амплитуд (N_д/N₀), расстояние r – на отношение r/r_бл, эквивалентный размер b_э – на b_э/а (а – полуразмер пьезопластины). Еще одной особенностью АРД-диаграммы является возможность учета затухания ультразвука в контролируемом изделии (для этого имеется специальная шкала со значениями затухания).

Обобщенная АРД-диаграмма

3 Основные параметры эхо-импульсного метода. Предельная и условная чувствительности. Эталонирование предельной чувствительности по ард-диаграммам. Основные параметры контроля

	Параметр метода	Параметр аппаратуры
11	Длина волны, , мм	Частота УЗК, , МГц
22	Чувствительность: • реальная, мм; • предельная, Sп, мм, мм2; • эквивалентная, Кэ, мм	Чувствительность: • условная (по СО-1), Ку, мм; • условная (по СО-2), Ку, дБ; • эквивалентная
33	Угол ввода, град	Угол призмы, град
44	Направленность поля ПЭП, Φ(α), Φ(γ)	Размер пьезопластины, а, мм
65	Погрешность измерения координат, А, %	Погрешность глубиномера, Аг, %
66	Мертвая зона, М, мм	Длительность: • зондирующего импульса, , мкс; • реверберации (шумов призмы), р, мкс
77	Разрешающая способность по дальности, , мм	Разрешающая способность аппаратуры, Т, мкс

Предельная чувствительность характеризуется минимальной площадью отверстия с плоским дном, ориентированным перпендикулярно акустической оси преобразователя, которое еще обнаруживается на определенной глубине в изделии при определенной настройке прибора.

Мерой предельной чувствительности можно считать минимальную эквивалентную площадь дефекта, выявляемого на определенной глубине в определенном изделии при определенной настройке.

Условная чувствительность характеризуется размерами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, выполненных в образце из материала с определенными акустическими свойствами.

Условную чувствительность измеряют максимальной глубиной залегания выявляемого отражателя или отношением (дБ) между данной настройкой аппаратуры и настройкой, соответствующей выявлению эталонного отражателя в стандартном образце.

Эталонирование предельной чувствительности

Настройка на предельную чувствительность представляет собой процедуру, обратную определению эквивалентной площади.

Можно использовать два способа настройки:

а) по тест-образцам с моделями дефектов;

б) по специально построенным диаграммам (АРД и SKH-диаграммы).

Для настройки по образцам необходимо:

• выбрать тест-образец с толщиной, соответствующей глубине выявляемых дефектов;

• озвучить в этом образце модель с размером S₀, соответствующим заданной величине S;

• небольшими смещениями добиться максимальной амплитуды эхосигнала от этой модели и установить органы управления прибора таким образом, чтобы его индикаторы срабатывали от данного уровня сигнала.

В качестве модели можно использовать плоскодонное отверстие (S_п = S₀), сегментный отражатель (S_п = S₀) и угловой отражатель. При использовании углового отражателя (зарубки) S_п = n_зS_з, где S_з – площадь углового отражателя; n_з – коэффициент, зависящий от величины  (см. рис. 4.7).

При контроле изделий небольшой толщины значение S_п часто настраивают, используя угловые отражатели, выполненные на верхней или нижней границах изделия (рис. 5.4).

Настройка чувствительности по образцам с угловыми отражателями

Поскольку предельная чувствительность определяется минимальной эквивалентной площадью выявляемого дефекта, при ее настройке по АРД и SKH-диаграммам должны быть использованы эталонные отражатели в виде бокового цилиндрического отражателя в стандартном образце СО-2 (для SKH-диаграмм) и в виде бесконечной плоскости (для АРД-диаграмм). Следует заметить, что разработаны и используются для задач контроля наклонным преобразователем специальные АРД-диаграммы, построенные относительно отражателя в СО-2.