- •Р. А. Ахмеджанов, в. В. Макарочкин, в. Ф. Соколов
- •Скорость распространения ультразвуковых волн
- •1.1. Краткие сведения из теории
- •1.1.1. Способ косвенного измерения скорости продольной волны в образцах с плоскопараллельными гранями
- •1.1.3. Таблица способов косвенного измерения скоростей Cl и Ct
- •Порядок выполнения работы
- •1.2.1. Измерение скорости Cl
- •1.2.2. Измерение скорости Ct
- •Содержание отчета
- •1.4. Контрольные вопросы
- •Затухание ультразвуковых волн
- •2.1. Краткие сведения из теории
- •Методика косвенного измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн
- •2.2.1. Измерение коэффициента затухания поперечной волны t
- •2.2.2. Измерение коэффициента затухания продольной волны l
- •Порядок выполнения работы
- •2.3.1. Измерение амплитуды эхо-сигналов
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •3.1. Метод экспериментального определения дн поля наклонного пэп
- •3.2. Порядок выполнения работы
- •Результаты измерений для расчета дн
- •Результаты расчета функции дн
- •3.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Основные сведения из теории
- •Методика настройки
- •4.2.1. Настройка глубиномера для наклонного пэп
- •4.2.2. Настройка глубиномера для прямого пэп с использованием со-2
- •4.2.3. Настройка глубиномера для прямого пэп
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Техническая характеристика ультразвукового дефектоскопа типа уд2-12
- •Часть 1
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
Методика косвенного измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн
2.2.1. Измерение коэффициента затухания поперечной волны t
Так как коэффициент затухания поперечной волны tхарактеризует ослабление амплитуды волны в зависимости от расстоянияr, пройденного волной (см. формулу (2.5), то достаточно сравнить две амплитуды на двух фиксированных отрезках пути, пройденных волной. Для этого выберем способ прозвучивания образца высотой Н (рис. 2.1) с угловыми отражателями поперечной волной от наклонного ПЭП с углом ввода.
α
α H
U1
U2 1 2
Рис.
2.1. Схема прозвучивания образца высотой
Н поперечной волной от наклонного ПЭП
При установке ПЭП в положение 1 путь, пройденный волной (однократное отражение), , в положение 2 (двукратное отражение) –.
Соответственно амплитуды волн с учетом уравнения (2.5) определяются по формулам:
(2.6)
Ослабление волны оценивается отношением значений амплитуд волн:
. (2.7)
отношение (2.7) но уже в децибелах примет вид:
, (2.8)
отсюда
. (2.9)
Здесь 20 lgе = 8,685; 20lg(1/2) = – 6 дБ.
Обозначим: ;. (2.10)
Значения UI иUIIпри работе с дефектоскопом УД2-12 снимаются с кнопочного аттенюатора в отрицательных децибелах, тогда окончательно формула для определения коэффициента затухания поперечной волны примет вид:
. (2.11)
Таким образом, для косвенного измерения коэффициента затухания t поперечной волны при данной схеме прозвучивания в образце – параллелепипеде высотой Н – необходимо измерить амплитуду эхо-сигналовUIиUIIв отрицательных децибелах на пути одно- и двукратного отражения от двугранных углов.
2.2.2. Измерение коэффициента затухания продольной волны l
Н
Рис.
2.2. Схема прозвучивания образца со
ступеньками
Н1
Н2
Отношение амплитуд волн:
(2.12)
Сравнение амплитуд в децибелах даст следующую формулу для косвенного измерения:
. (2.13)
Можно произвести измерения и на одной ступеньке, но использовать не только первый донный эхо-сигнал, но и второй или третий эхо-сигналы и т. д. При использовании, например, первого и второго донных эхо-сигналов соответствующие отрезки пути, пройденные ими, будут отличаться друг от друга в два раза. Тогда формула (2.13) для данного случая примет вид:
, (2.14)
где U(I), U(II)– амплитуда первого и второго донного эхо-сигнала соответственно в отрицательных децибелах;
Н – высота ступеньки.
Видно, что, как и в случае косвенного измерения t, для измеренияlнеобходимо измерить амплитуду эхо-сигналовUIиUIIилиU(I)иU(II)в отрицательных децибелах и расстояние от ПЭП до отражателя.
Порядок выполнения работы
Работа состоит из четырех этапов:
измерение амплитуды эхо-сигналов от различных отражателей;
измерение коэффициента затухания поперечных волн;
измерение коэффициента затухания продольных волн;
анализ и обработка результатов измерений, выводы.