Определение координат дефектов

Местоположение дефекта в сварном шве определяют три координаты: глубина h залегания дефекта, отсчитываемая по нормали к поверхности; расстояние х от центра излучения преобразователя до дефекта вдоль поверхности изделия (иногда отсчет х производится от передней грани призмы), расстояние вдоль оси шва от дефекта до какой-либо выбранной точки отсчета (рис.).

Глубиномериым устройством дефектоскопа измеряют временной интервал между зондирующим импульсом и эхосигиалом от дефекта _r Так как скорости ультразвуковых колебаний в металле и призме и углы ввода определены, то по _r можно определить h и х.

Для наклонного преобразователя:

h=r·cos  = (_r - 2_пр)с_t·cos /2 = (_r – 2l_пр/c_пр)c_t·cos /2

x= r·sin  = (_r - 2_пр)с_t·sin /2 = (_r – 2l_пр/c_пр)c_t·sin /2

здесь r—расстояние от точки выхода луча до дефекта; _пр , l_пр и с_пр — соответственно время прохождения (в одном направлении), путь и скорость ультразвука в призме.

Глубиномеры современных дефектоскопов проградуированы непосредственно в значениях h и х, что позволяет легко определять эти координаты.

Координаты дефектов в изделиях с криволинейной поверхностью определяют с помощью специальных номограмм. При контроле отраженным лучом глубина дефекта h определяется с учетом числа n отражений от каждой из поверхностей изделия с помощью следующих выражений:

при нечетном: h’ = (1+n)H - h_r

при четном: h’’ = h_r – nH, где Н — толщина шва; h_r — показания глубиномера дефектоскопа.

Измерение эквивалентных размеров дефектов

Амплитуду эхо-сигнала в ультразвуковой дефектоскопии определяют относительным методом, который заключается в сравнении эхосигиала от дефекта с каким-либо опорным сигналом, полученным тем же преобразователем от отражателя известных величины и геометрической формы.

Размер дефекта должен выражаться через какую-либо стандартизированную величину, воспроизводимую при любых измерениях. В ультразвуковой дефектоскопии в качестве унифицированной единицы измерения величины дефекта используют эквивалентную плошадь дефекта (эквивалентный диаметр). Эквивалентная площадь S_а дефекта измеряется площадью дна плоскодонного отверстия, расположенного на той же глубине, что и дефект, и дающего эхо-сигнал такой же амплитуды. При измерении эквивалентного размера дефекта совмещенным наклонным преобразователем ось плоскодонного отражателя в образце должна быть соосна с преломленной осью пучка, при измерении прямыми преобразователями ось отверстия должна быть нормальна поверхности, а при измерении наклонными преобразователями эхозеркальиьщ методом —параллельна поверхности. Если дефект прозвучивается несколькими преобразователями различных типов, то за эквивалентный размер дефекта принимается наибольшее полученное значение.

Применяют два способа измерения эквивалентной площади дефектов: с помощью испытательных образцов и по АРД-диаграммам. Первый способ состоит в том, что эхосигнал от дефекта последовательно сравнивается с сигналами от плоскодонных отверстий различной величины, изготовленных на той же глубине, что и дефект в образце, представляющем собой копию контролируемого изделия. Все операции по измерению эквивалентного размера сводятся к тому, что оператор должен найти отверстие, от которого фиксируется эхосигнал, равный эхо сигналу от дефекта.

Недостатком способа является необходимость изготовления большого числа образцов с широким набором плоскодонных отражателей по диаметру и глубине расположения.

Эквивалентный размер дефекта по АРД-диаграмме определяют путем сопоставления амплитуд донного эхосигнала и сигнала от дефекта с учетом глубины его залегания. АРД диаграммы создаются для каждого преобразователя.