книги / Применения ультразвука

Отражение волн —перенаправление ультразвуковой волны по­ верхностью в ту сторону, откуда она пришла. При этом волна либо сохраняет исходную моду, либо преобразуется, либо частично со­ храняется, частично преобразуется.

Отражение от задней поверхности - сигнал, принятый от даль­ ней границы или задней поверхности тестируемого объекта.

Оценка — процесс определения степени повреждения после интерпретации полученных показаний. Оценка позволяет узнать, как поступить с тестируемым объектом: забраковать, починить или принять.

Передатчик — преобразователь, излучающий ультразвуковую энергию.

Плоская волна —волна, в которой точки одной фазы лежат на параллельных плоских поверхностях.

Плоскодонное отверстие —тип отражателя, обычно используе­ мого в справочных стандартах. Базовая поверхность (поверхность дна) отверстия является отражателем.

—см. волна Рэлея.

Поверхностно-активное вещество — вещество, добавляемое в жидкую прослойку для уменьшения поверхностного натяжения и увеличения смачивающей способности.

Поверхность соприкосновения — физическая фаница междудву­ мя соседними средами.

Поглощение —потери или рассеяние энергии звука по мере его прохождения в среде.

Поглощение (истинное) —поглощение, связанное с колебания­ ми решетки/частиц.

Поглощение (рассеяние) —поглощение, связанное с рассеянием, отражением, рефракцией и т.д. волны.

Поглощение ультразвука —затухание ультразвуковых волн по мере их прохождения в среде. См. коэффициент затухания.

Подавление - см. ограничение.

Поиск - захват (Pitch and Catch) —метод тестирования, в кото­ ром один преобразователь излучает ультразвуковую энергию, а дру­ гой - принимает ее на той же самой или противоположной повер­ хности объекта. Метод также называется подачей-улавливанием, методом двух преобразователей или двойного кристалла.

Поисковый блок —конструкция, состоящая из пьезоэлектри­ ческого элемента, материала подложки (демпфера), пластины, компенсирующей износ, или клина (по выбору), а также соедини-

тельных проводов, помещенных в корпус. См. также преобразова­ тель или зонд.

Показания —ответ, полученный от образца, или свидетельство прерывности в неразрушающем тестировании.

Показатель преломления —отношение скорости падающей вол­ ны к скорости преломленной. Его называют показателем преломле­ ния второй среды относительно первой.

Полное внутреннее отражение —отражение, которое имеет мес­ то, когда угол падения превышает критический угол.

Полоса пропускания частот —разность двух частот, лежащих по обе стороны от резонансной частоты, на которых амплитуды уменьшаются до заданного значения (обычно 0,7) от амплитуды на резонансной частоте.

Поляризация - процесс переориентирования групп кристаллов (доменов) в определенных материалах посредством воздействия сильным электрическим полем при повышенных температурах. Материалы, обработанные таким образом, демонстрируют пьезоэ­ лектрические свойства.

Помехи —см. фоновый шум.

Поперечная волна - см. волна сдвига.

Поперечноволновой преобразователь —преобразователь, пред­ назначенный для генерирования поперечных волн либо непо­ средственным образом с помощью кристаллов Усреза, либо путем конверсии продольных волн в поперечные под определенным уг­ лом к преобразователю.

Потери при передаче —потери мощности при передаче, выража­ ются в децибелах.

Потеря отражения от задней поверхности —отсутствие или зна­ чительное уменьшение показаний, поступающих от задней поверх­ ности тестируемого объекта.

Предельный угол —в периферическом сканировании трубчатых продуктов угол, при превышении которого ультразвуковой луч не касается внутренней стенки.

Презентация —метод, используемый для представления ультра­ звуковой информации. Включает А, В или Ссканирование, демонс­ трируемые на различных самопишущих приборах или инструмен­ тах с CRT.

Преломленный луч —луч, который образуется во второй среде после падения луча под острым углом на поверхность раздела двух сред, имеющих разные скорости звука.

Преобразователь — 1) устройство, которое преобразует одну форму энергии в другую, скажем электрическую в механическую и наоборот; 2) электроакустический или магнитоакустический при­ бор, содержащий элемент преобразования электрической энергии в механическую и наоборот. См. поисковый блок.

Преобразующий элемент —см. преобразователь.

Прерывность —нарушение или изменение физической структу­ ры или характеристики материала.

Приемник —часть ультразвукового инструментария, предназна­ ченная для усиления эхосигналов, возвращающихся от тестируемо­ го объекта, а также преобразователь, принимающий эхосигналы.

Приемопередающий (раздельносовмещенный) преобразователь —преобразователь, состоящий из двухпьезоэлектрических элемен­ тов, установленных рядом друг с другом и разделенных акустичес­ ким барьером. Один элемент передает, а другой принимает.

Продольноволновой зонд —электроакустический прибор, ис­ пользуемый для генерирования и/или обнаружения продольных волн.

Продольные волны —распространенное название волн сжатия. Проникающая способность —максимальная глубина в материа­

ле, на которой можно выявлять прерывности.

Проникновение, ультразвуковое —распространение ультразву­ ковой энергии в материале. См. также проникающая способность.

Прослойка - вещество (обычно жидкость), помещаемое между преобразователем и тестируемой поверхностью, чтобы обеспечить или улучшить передачу ультразвуковой энергии в тестируемый объект.

Прямой луч - ультразвуковая волна, движущаяся перпендику­ лярно тестируемой поверхности.

Прямолучевой зонд —зонд, который излучает ультразвуковой луч перпендикулярно своей поверхности. Также называется пря­ мым зондом.

Пучность - точка стоячей волны, где определенные характерис­ тики волнового поля имеют максимальную амплитуду.

Пьезоэлектрический эффект —способность определенных мате­ риалов преобразовывать электрическую энергию в механическую и наоборот.

Развертка —единообразное повторяющееся движение пятна по экрану CRT, формирующее горизонтальную базисную линию (ли­ нию развертки).

Разрежение —увеличение расстояния между частицами в среде распространения в связи с релаксационной фазой ультразвукового цикла (противоположной фазе сжатия). Волна сжатия состоит из чередующихся сжатий и разрежений.

Разрешающая способность - мера или способность ультразвуко­ вой системы разделять два сигнала, близкие друг к другу по време­ ни или расстоянию.

Разрешение (около) поверхности вхождения —способность уль­ тразвуковой системы дефектоскопии отделять эхосигнал, отражен­ ный от дефекта вблизи поверхности вхождения, от переданного импульса.

Разрешение задней поверхности — способность ультразвуко­ вой системы обнаружения различать эхосигналы, отраженные от задней поверхности, и эхосигналы, принятые от расположенного вблизи нее дефекта.

Распространение —продвижение волны в среде.

Рассеяние — 1) случайные отражения ультразвуковых волн от мелких прерывностей или поверхностных неровностей; 2) множес­ твенные отражения/разрежения волн на межзеренных границах в поликристаллических материалах, вызванные несоответствием импедансов.

Расслоение - слоистая прерывность, как правило, возникаю­ щая в области отсутствия связи материалов.

Раствор луча —расхождение звукового луча по мере его прохож­ дения в среде.

Растянутая развертка —горизонтальная развертка малой дли­ тельности, позиционированная так, чтобы обеспечить детальное обследование определенного сигнала.

Регулировка импульсов —контроль частоты или ширины им­ пульсов с целью оптимизации реагирования системы.

Режим колебаний —вид волнового движения. Наиболее распро­ страненными режимами в ультразвуковом тестировании являются продольные, поперечные и поверхностные волны.

Резонанс —состояние, при котором частота вынужденных ко­ лебаний (ультразвуковая волна) совпадает с собственной частотой тела, где распространяется волна (тестируемого объекта), что при­ водит к возникновению колебаний с большой амплитудой.

Резонансная частота —частота, с которой тело свободно совер­ шает максимальные колебания, после того как некая внешняя сила привела его в движение.

Резонансный метод —метод, использующий принцип резонан­ са и определяющий скорость, толщину или наличие слоистых пре­ рывностей.

Рефракция (преломление) —изменение направления акустичес­ кой волны при прохождении ультразвукового луча из одной среды вдругую, имеющую иную скорость звука. При остром угле падения исходная и преобразованная моды в другой среде имеют разные направления. Если угол падения мал, во второй среде могут сосу­ ществовать обе эти волновые моды.

Сверхзвуковой - термин для обозначения скоростей, превыша­ ющих скорость звука в воздухе.

Свободный объем —в жидкости, объем воображаемой ячейки, в которой свободно передвигается заданная молекула, когда ее бли­ жайшие соседи зафиксированы на своих положениях в решетке.

Сжимаемость —свойство вещества, заключающееся в способ­ ности уменьшаться в объеме в результате воздействия давления. В количественном виде соответствует величине, обратной модулю объемной упругости.

Сканирование - контролируемое перемещение преобразовате­ ля над поверхностью тестируемого объекта для полного покрытия. Может быть реализовано посредством контактного или иммерси­ онного метода.

Сквозное прозвучивание —метод тестирования, в котором уль­ тразвуковая энергия передается через объект и принимается вто­ рым преобразователем, находящимся на противоположной сторо­ не. Изменения амплитуды принятого сигнала рассматриваются как индикатор колебаний в толще материала.

Скорость продольной волны —групповая скорость, с которой распространяются продольные волны в заданном материале.

Случайные показания —показания, которые не имеют отноше­ ния к выявляемой прерывности.

Спаренный преобразователь —преобразователь, содержащий два пьезоэлектрических элемента: для передачи и для приема.

Спектр —частотное распределение амплитуд в сигнале. Спектральная характеристика —усиление приемника по частот­

ному диапазону.

Стандарт —1) контрольный объект, используемый в качестве базы для сравнения и калибровки; 2 ) понятие, установленное уполномоченным органом или представителем, которое служит как модель или правило количественного измерения, а также

утверждения практики или процедуры. См. также стандарт приемки.

Стандартприемки —1) контрольный образец, содержащий естес­ твенные или искусственные дефекты/прерывности, которые четко обозначены по размеру и протяженности и являются максималь­ но приемлемыми для продукта; 2 ) также документ, определяющий пределы приемлемого размера прерывности. См. также стандарт.

Стандартный образец —1) контрольный объект с отражателями, которые представляют критерии приемки или отбраковки; 2 ) про­ стые тестовые объекты.

Стоячая волна —волна, в которой не происходит переноса энер­ гии. Такие волны возникают вследствие взаимодействия одинако­ вых волн, движущихся в противоположных направлениях, когда отраженные волны сталкиваются с падающими. Частным случаем является распространение волн в теле, толщина которого составля­ ет целое число половин длины волны, как в резонансном тестиро­ вании.

Стробирование —выбор области на экране CRT для обнаруже­ ния, наблюдения и оценки показаний, поступающих от дефектов.

Стробирующее устройство, селектор - 1) электронное устройство для отслеживания сигналов в выбранном сегменте следа на картине ^сканирования; 2 ) отслеживаемый интервал вдоль базисной линии.

Сферическая волна —волна, в которой точки одной фазы лежат на поверхностях концентрических сфер.

Сфокусированный луч - схождение звукового луча в одной точ­ ке, размер которой меньше исходного поперечного сечения этого луча, генерируемого преобразователем.

Сфокусированный преобразователь - преобразователь с вогну­ той поверхностью, которая сводит акустический луч в точке фокуса или на линии, расположенной на определенном расстоянии от по­ верхности.

Тестируемая поверхность —поверхность тестируемого образца, в которую входит или из которой выходит ультразвуковая энергия.

Тестовая частота —номинальная частота ультразвуковых волн, генерируемых преобразователем и используемых в неразрушаю­ щем обследовании.

Тестовый блок —то же самое, что контрольный блок.

Техника барботирования —техника тестирования, в которой ис­ пользуется трубка, наполненная водой, с целью связывания ультра­ звукового луча с тестируемым объектом.

Техника двух зондов —техника, в которой один зонд использу­ ется для передачи ультразвуковой энергии, а второй —для ее обна­ ружения.

Техника прозвучивания —см. сквозное прозвучивание.

Тональная посылка —волновой цуг, состоящий из нескольких циклов одинаковой частоты.

Точка входа луча - точка на поверхности тела, через которую проходит ось ультразвукового луча (как правило, используется только в случае наклонных зондов).

Точка выхода луча — отметка на наклонно-лучевом или поверхностно-волновом преобразователе. Отметка указывает на точку, через которую проходит ось выходящего луча.

Точка выхода луча —см. точка падения (метка на зонде).

Точка падения—точка, в которой центр звукового луча покидает пластмассовый клин наклоннолучевого преобразователя и входит в тестируемый объект. Также называется точкой выходалуча.

Точка передачи —точка временной развертки, соответствующая моменту, когда ультразвуковая энергия проникает в обследуемый материал.

Точка передачи (поправка) —регулировка запаздывания (вре­ менной развертки) с целью корректировки времени, которое тре­ буется импульсу для прохождения через материал, прикрепленный перед кристаллом (в случае наклоннолучевого зонда) так, чтобы точка передачи соответствовала нулю на оси Хэлекгронно-лучевой трубки.

Трещина —изъян или непреднамеренная прерывность.

Угол падения —угол между осью луча падающей/отраженной волны и перпендикуляром к отражающей поверхности в точке от­ ражения.

Угол передачи — угол падения переданного ультразвукового луча. Равен нулю градусов, когда луч перпендикулярен поверхнос­ ти тестирования.

Угол преломления —угол между осью луча преломленной волны и перпендикуляром к преломляющей поверхности.

Узел —точка стоячей волны, где заданная характеристика вол­ нового поля имеет нулевую амплитуду.

Узкая полоса частот —сравнительный термин, свидетельствую­ щий об ограниченном диапазоне частотной характеристики.

Ультраакустика - термин, относящийся к частоте колебаний свыше 20000 Гц.

Ультразвуковая волна —возмущение, которое распространяет­ ся в среде на ультразвуковых частотах в силу упругих свойств этой среды.

Ультразвуковая спектроскопия —анализ частотного компонента акустической волны. Как правило, выполняется математически с помощью быстрого преобразования Фурье.

Ультразвуковое тестирование - неразрушающий метод исследо­ вания материалов путем передачи через них высокочастотных зву­ ковых волн.

Ультразвуковой спектр —как правило, диапазон частот от 20 000 до 107 Гц, однако в некоторых специфических областях примене­ ния он может превышать данные рамки.

Уровень (порог) ограничения —уровень, выше или ниже кото­ рого сигнал индицирует дефект, эквивалентный пороговому зна­ чению.

Фаза —параметр, определяющий положение относительно на­ чала цикла (выражается в единицах времени, радианах или граду­ сах).

Фазированный массив —совокупность преобразующих элемен­ тов, для каждого из которых можно контролировать время возбуж­ дения, чтобы получать определенные результаты, например фоку­ сирование луча.

Фазовая скорость —скорость одночастотной незатухающей вол­

ны.

Фантом —справочный стандарт, используемый для проверки рабочих характеристик медицинских диагностических ультразву­ ковых систем.

Фокальная зона —расстояние до и после фокуса, где интенсив­ ность отличается от интенсивности в фокусе на заданную величи­ ну (обычно 6 дБ). Также называется глубиной поля или глубиной фо­ куса.

Фоновый шум —посторонние сигналы, вызванные случайными источниками в пределах ультразвуковой системы тестирования или вне нее, включая саму систему.

Хаотические помехи —см. фоновый шум. Цуг эхосигналов - см. волновой цуг.

Частота —число полных волновых циклов, проходящих через заданную точку за одну секунду, или число колебаний в секунду.

Частота (основная) —частота в резонансном тестировании, при которой длина волны вдвое превышает толщину материала.

Частота (повторение импульсов или частота повторения импуль­ сов) —число импульсов в секунду.

Частота (тестовая) —номинальная частота ультразвуковой вол­ ны, используемая в тестировании.

Частота повторения —число генерируемых или передаваемых импульсов в единицу времени (обычно в секунду).

Частота повторения импульсов —см. частота повторения. Чувствительность —способность обнаруживать слабые сигналы.

Ограничивается показателем отношения сигнал/шум (S/N) и час­ тотой волны.

Ширина зоны молчания —расстояние от точки вхождения до первой точки отражения на той же самой поверхности в наклонно­ лучевом тестировании пластин или труб.

Ширина импульса —интервал времени между передней и задней кромками импульса.

Широкополосность —относительно широкий частотный диапа­ зон в противоположность узкой полосе частот.

Шкала DGS—шкала, полученная из диаграммы DGSдля конк­ ретного зонда и конкретного диапазона глубин. На экране CRT по этой шкале при правильно отрегулированном усилении можно не­ посредственно определить размер дефекта. В немецком языке ис­ пользуется термин шкала A VG.

Шкала обнаружения дефектов —специальным образом градуи­ рованная линейка, которую прикрепляют к поперечноволновому зонду и связывают с положением эхосигнала от дефекта на экране электронно-лучевой трубки. Шкала позволяет непосредственно считывать данные о местоположении прерывности в объекте.

Шлирен-система —оптическая система, которая используется для визуального отображения ультразвукового луча, проходящего сквозь прозрачную среду.

Шум —любые нежелательные сигналы, которые мешают нор­ мальному приему нужного сигнала. Шум может возникать из элек­ трического или акустического источника, маленьких прерывностей или непредвиденного изменения акустических свойств тестируе­ мого материала.

Шум материала —случайные сигналы, производимые струк­ турой материала тестируемого объекта. Компонент фонового шума.

Эквивалентный размер дефекта —диаметр цели, имеющей фор­ му округлого диска и расположенной перпендикулярно ультразву­

ковому лучу, если эта цель дает такое же отражение, как и естест­ венный дефект.

Экранные маркеры — короткие электрически генерируемые импульсы, следующие друг за другом через заданные интервалы времени и представленные на временной развертке. Они делают калибровку диапазона менее зависимой от линейности временной развертки. Также используется термин метки времени.

Электрический шум —посторонние сигналы, вызванные сиг­ налами, излучаемыми извне, или электрическими помехами от ультразвукового инструмента. Является компонентом фонового шума.

Электромагнитный акустический преобразователь (ЕМАТ ) - прибор, использующий магнитный эффект для генерирования и приема ультразвуковых сигналов.

Электронная корректировка зависимости расстояние —амплит­ уда —корректировка и компенсация уменьшения амплитуды отра­ женного эхосигнала с увеличением расстояния, на котором распо­ ложена цель. Эту процедуру также называют усилением, откор­ ректированным по времени, или временнойрегулировкой усиления.

Электронно-лучевая трубка (CRT) —вакуумная трубка с эк­ раном, на котором отображается ультразвуковое сканирование. Используется в А и ^сканировании.

Электронный пучок - поток электронов, излучаемых нагретой нитью накала, формируемый в более-менее замкнутый луч под воз­ действием магнитного или электрического поля.

Энергия импульса - общая энергия, связанная с отдельным им­ пульсом.

Эхо —отраженный ультразвуковой сигнал.

Эхосигнал от границы —отражение ультразвуковой волны от по­ верхности раздела.

Эхосигаал от дна —см. отражение от задней поверхности.

Эхосигнал от задней поверхности - эхосигнал от поверхности, противоположной поверхности сканирования. Также называет­ ся отражением от задней поверхности, отражением от дна или эхосигналом от дна.