3.2 Расчет электроакустического тракта с численным значением соотношения амплитуд донного и зондирующего импульсов
В задании к данному курсовому проекту указано, что при контроле сварного шва должны выявляться непровары, продольные трещины и включения, диаметром 3-5 мм. Расчет электроакустического тракта будет заключаться в нахождении площади плоскодонного отражателя при пересчете из сферы в плоскодонное отверстие. Для этого используем уравнения 6 и 7 акустического тракта для сферы и плоскодонного отверстия соответственно.
(6)
,
где (7)
соотношение
амплитуд донного и зондирующего импульсов
– параметр,
отвечающий за ослабление сигнала
коэффициент
прохождения через границу раздела
площадь
пьезопластины
площадь
отражателя
длина
волны
)
ближняя зона наклонного преобразователя
радиус
сферы
и углы ввода и призмы соответственно
После математических преобразований получаем формулу площади плоскодонного отражателя (8).
(8)
мм2
= 0,65 мм2.
Радиус – 0,45 мм.
3.3 Расчет параметров сканирования
В расчет параметров сканирования входит: расчет углов ввода при прямом и однократноотраженном пучке и расчет зоны перемещения ПЭП с указанием шага и скорости сканирования.
Расчет углов ввода представлен в пункте 4 II раздела настоящей работы.
Расчет
зоны перемещения состоит в определении
предела перемещения
.
Для определения пределом перемещения при прямом прозвучивании используются следующие формулы (9) и (10).
(9)
(10)
Для определения пределов перемещения при однократноотраженном прозвучивании используются формулы (11) и (12).
(11)
,
где (12)
ЗТВ зона термического влияния (для автоматической сварки и толщины ОК более 20 мм величина ЗТВ составляет 20 мм)
В соответствии с [6] максимально допустимая скорость сканирования, обеспечивающая стабильный акустический контакт и позволяющая своевременно отреагировать на индикацию прибора, не превышает 100-150 мм/с.
Параметры сканирования таврового соединения стальных листов толщиной 24 и 16 мм преобразователем с n = 10 мм представлены в таблице 1.
Таблица 1 Параметры сканирования
Луч |
, |
, мм |
V, мм/с |
L1, мм |
L2, мм |
Прямой |
65 |
22,75 |
100 |
10 |
44 |
Однократно отраженный |
49 |
98 |
3.4 Тип и характеристики дефектоскопа Основные технические характеристики дефектоскопа уд2-70
Наименование параметра или характеристики |
Значение параметра или характеристики |
Частота ультразвуковых колебаний (рабочая частота), МГц |
0,4; 1,25; 1,8; 2,5; 5,0; 10,0 |
Частота синхронизации (частота следования зондирующих импульсов ЗИ), Гц |
30, 60, 120, 250, 500, 1000 |
Максимальная глубина прозвучивания (сталь, продольная волна), мм |
2500 |
Длительность развертки, мкс |
1 ÷ 1655 |
Задержка развертки (Д – длительность развертки, З – задержка развертки), мкс |
Д + З = 1655 |
Количество стробов АСД |
2 |
Длительность строба АСД 1, мкс |
1 ÷ 1655 с шагом 1 |
Задержка строба АСД 1 (Дстр – длительность строба, Зстр – задержка строба), мкс |
Дстр + Зстр = 1655 |
Длительность строба АСД 2, мкс |
1 ÷ 1655 с шагом 1 |
Задержка строба АСД 2 (Дстр – длительность строба, Зстр – задержка строба), мкс |
Дстр + Зстр = 1655 |
Диапазон регулировки усиления приемного тракта, дБ |
0 ÷ 100 с шагом 0,5 или 1 |
Диапазон регулировки скорости распространения ультразвуковых колебаний (УЗК), м/с |
100 ÷ 15000 с шагом 1 |
Диапазон рабочих температур, оС |
-10 ÷ +50 |
Динамический диапазон ВРЧ не менее, дБ |
80 с шагом 0,5 |
Количество точек регулировки ВРЧ (в зависимости от диапазона), мкс |
3 ÷ 250 |
Длительность зоны ВРЧ, мкс |
-3 ÷ 1442 |
Диапазон регулировки порога АСД, % |
5 ÷ 100 |
Диапазон регулировки линейной компенсированной отсечки, % |
0 ÷ 100 с шагом 1 |
Питание от аккумулятора, В |
12 |
Диапазон уровня АРУ, % |
20 ÷ 100 с шагом 1 |
Длительность зоны АРУ, мкс |
1 ÷ 1655 с шагом 1 |
Задержка зоны АРУ (ДАРУ – длительность зоны, ЗАРУ – задержка зоны), мкс |
ДАРУ + ЗАРУ = 1655 |