Зварн_ шви

вступ

Акустичний контроль грунтується на аналізі параметрів пружної хвилі, що взаємодіє з матеріалом контрольованого об'єк­та. Пружну хвилю збуджують або вона з'являється при дефор­мації виробу, а потім реєструють (після її взаємодії з виробом) за допомогою п'єзокристалів.

При поширенні пружних хвиль на межі двох середовищ спо­стерігаються віддзеркалення, заломлення та дифракції. Кожне з цих явищ залежить від властивостей і розмірів середовищ та до­вжини хвилі коливального руху. Якщо довжина хвилі мала порів­няно з шириною межі поділу середовищ, то на основі зонної теорії Френнеля закони поширення та відбивання коливальних рухів можна вважати методом геометрії. Процес поширення коливань у середовищі називають хвильовим, а лінію, що показує напрям поширення хвилі, — променем.

Поширення пружної хвилі супроводжується появою зон, в яких частинки перебувають в одному й тому самому коливальному стані. Мінімальну відстань між двома такими зонами, які перебу­вають в одному режимі руху або в одній фазі, називають довжи­ною хвилі. Сукупність частинок, що характеризуються однією й тією самою фазою коливань, утворює поверхню, або фронт, хвилі. Швидкість поширення хвилі визначається фізико-механічними ха­рактерами матеріалу, тому змінити довжину пружної хвилі в будь-якому матеріалі можна лише за рахунок зміни частоти збуджених коливань.

Залежно від виду поверхні (фронту) хвиль їх поділяють на плоскі (нерозбіжні), сферичні та циліндричні (розбіжні). Якщо зовнішня сила, яку прикладено до необмеженого середовища, змінюється гармонічно, то хвилю, яку вона збуджує, називають гармонічною, або синусоїдальною.

Інтенсивність коливань, які використовують при дослідженні матеріалу, не перевищує 1 кВт/см². Коливання відбуваються в областях пружних деформацій матеріалу, де напруження та де­формації є пропорційно залежними (область лінійної акустики).

Для неруйнуючого контролю використовують коливання час­тотою від 50 Гц до 50 МГц. При використанні пружних хвиль уль­тразвукового діапазону частот (понад 20 кГц) вживають термін "ультразвуковий контроль" замість терміну "акустичний".

У твердому тілі крім пружності форми існує пружність об'єму, тому в матеріалі можуть поширюватися хвилі двох типів: поздовжні та поперечні. Акустичні хвилі в матеріалі характеризу­ються або зміщенням, або коливальними швидкостями, або тензо­рами деформації чи напруження. Пружні зміщення U у твердому тілі складаються з пружних зміщень поздовжніх U_l і поперечних U_t хвиль: U= U_l + U_t. У поздовжній хвилі (хвиля стиску) час­тинки коливаються в напрямі поширення хвиль, а в поперечній (зсувній) — перпендикулярно до нього. Поздовжні хвилі можна збуджувати в будь-якому середовищі, а поперечні — лише в твер­дих.

При неруйнуючому контролі акустичні хвилі збуджують і приймають шляхом перетворення електричних коливань на пружні і навпаки. Для цього використовують спеціальні пристрої — електроакустичні перетворювачі. Якщо перетворювач призначений для випромінювання хвиль, його називають випромінювачем, а якщо для приймання — приймачем. Якщо випромінювач і приймач відокремлені, то схему контролю називають роздільною. Якщо роздільні випромінювач і приймач об'єднані конструктивно в од­ному блоці, то перетворювач називають роздільно-суміщеним.

Перетворювач має чутливий елемент, який коливається під дією електричного доля. Як чутливий елемент найчастіше вико­ристовують п'єзоелектричну платівку різної товщини. Такі пере­творювачі називають п'єзоелектричними. Для передачі коливань від перетворювача з чутливим елементом до об'єкта контролю (ОК) використовують різні способи акустичного контролю.

Простір між перетворювачем і ОК заповнюють рідиною. Якщо шар рідини менший від половини довжини акустичної хвилі, то йдеться про контактний спосіб, а якщо перевищує кілька довжин хвиль — про імерсійний.

1. Аналіз методів контролю зварних швів

Акустичні методи контролю охоплюють діапазон частот коливань від одиниць герц до десятків мегагерц і підрозділяються на звукових від одиниць герц до 20 кГц і ультразвукові - понад 20 кГц.

На мал. 1 показана загальна схема ультразвукового контролю (УЗК) зварних з'єднань. Акустична хвиля, що випромінюється акустичним перетворювачем 1 в зварну деталь 4, зустрівши на своєму шляху перешкоду у вигляді дефекту 2, частково відбивається у зворотному напрямі, де може бути зареєстрована за допомогою перетворювача (у режимі прийому), а частково - дзеркально від дефекту і може бути прийнята перетворювачем-приймачем 3. За допомогою перетворювача-приймача 5 може бути зафіксоване ослаблення акустичної хвилі.

При УЗК використовують три основні методи, що розрізняються один від одного за ознакою виявлення дефекту: тіньовий метод, ехо-метод, дзеркально-тіньовий метод.

Тіньовий метод іноді називають методом наскрізного прозвучування. Випромінювач і приймач розділені. Дефект на шляху УЗ хвиль ослабляє сигнал, що приймається.

При ехо-методе акустичний перетворювач генерує короткий УЗ імпульс, що відбивається від дефектів, поверхні виробу і інших неоднородностей, а потім що приймається тим же або іншим перетворювачем. По тимчасовій розгортці можна фіксувати час приходу сигналів і розрізняти сигнали, що проходять від дефектів і від протилежної поверхні об'єкту.

Рисунок 1 - Загальна схема УЗК

При дзеркально-тіньовому методі контроль ведеться ехо-методом, але ознакою наявності дефекту служить ослаблення донного сигналу.

Перетворювачі акустичних приладів НК. Для випромінювання і прийому пружних хвиль в акустичних приладах НК використовують п'єзоелектричні перетворювачі. Як активний елемент, в якому відбувається перетворення електричної енергії в механічну і назад, в дефектоскопії використовують речовини (кварц, сульфат літію, титан барії, цирконат-титан свинцю (ЦТС) і ін.), що володіють п'єзоелектричним ефектом. П'єзоелектричний ефект полягає в появі заряду на гранях кристала при додатку механічної напруги - прямий ефект. Існує і зворотний ефект: додаток електричного поля викликає пропорційну механічну деформацію розтягування і стиснення залежно від знаку поля.

У дефектоскопії в більшості випадків застосовують пєзопластини (пєзоелементи), поляризовані по товщині, в яких напрями електричного і пружного полів співпадають.

Прямий суміщений перетворювач. Пєзоелемент 1 приклеєний або притиснутий до демпфера 2. Між пєзоелементом і середовищем 6, в яку проводиться випромінювання УЗ хвиль, можуть розташовуватися декілька тонких проміжних шарів - один або декілька протекторів 7 і прошарок контактної рідини. Перетворювач розміщений в корпусі 4. За допомогою виводів 3 пєзоелемент з'єднується з електронним блоком дефектоскопа.

Для введення ультразвукових хвиль під кутом до поверхні поверхневих хвиль Лемба шляхом трансформації падаючої подовжньої хвилі в перетворювачі використовується призма 8 .

Перетворювачі включаються по суміщеній (пєзоелемент з'єднується одночасно з генератором і приймачем електричних коливань) або розділовій схемі (пєзоелемент підключається до генератора або приймача).

У роздільно-суміщеному перетворювачі пьзоелементи включені по роздільній схемі, але об'єднанні в одному корпусі. Для попередження прямої передачі акустичних хвиль від випромінюючого пєзоелемента до приймача в перетворювачі передбачений акустичний екран 9. Пєзоелемент зазвичай має товщину, рівну половині довжини хвилі УЗ в пєзоматеріалі на робочій частоті. На протилежній поверхні пєзопластини наносять металеві (найчастіше срібні) електроди для додатку електричного поля. Формою електродів визначаються ділянки пєзоелемента.

Демпфер призначений для збільшення загасання коливань пєзоелемента, тобто для отримання коротких імпульсів, а також для попередження механічних пошкоджень пєзопластин. Гасіння коливань пластини тим сильніше, чим краще узгоджені хвилеві опори матеріалів пластини і демпфера. Демпфер зазвичай виготовляють з штучних смол (компаундів) з добавками порошку з високою щільністю для досягнення необхідного хвилевого опору. Щоб зменшити багатократні віддзеркалення на демпфері з боку, протилежною пєзопластин1, наносять канавки і роблять скоси.

Призма перетворювача - деталь, службовка для забезпечення заданого кута падіння акустичного пучка на поверхню контрольованого об'єкту (у режимі випромінювання) або на поверхню пєзоелемента перетворювача (у режимі прийому). Призму зазвичай виготовляють з матеріалу з невеликою швидкістю звуку (оргстекла, полістиролу, полікарбонату), що дозволяє при відносно невеликих кутах падіння а отримувати кути заломлення 90°.

Для гасіння багатократних віддзеркалень в призмі передбачені зони невеликих отворів, ребра на її гранях.

При переході з призми в контрольований виріб випромінювані пєзопластиною подовжні хвилі трансформуються в поперечні. Для того, щоб у виріб проходили тільки хвилі одного типу, кут падіння роблять невеликим (в цьому випадку поперечна хвиля практично не збуджується) або в інтервалі між першим і другим критичними кутами. Якщо призма виготовлена з оргстекла, а контрольований зразок із сталі, то для пари оргстекло-сталь ці умови виконуються при кутах а < 7 і 28° < а < 58°. Призми з малими кутами застосовуються в роздільно-суміщених перетворювачах, а з великими - в похилих; крім того, застосовують призми з кутом 60° для збудження поверхневої хвилі.

Для отримання різних кутів введення застосовують перетворювачі із змінним кутом падіння, в яких нескладний механізм переміщає пєзопластіну по колу напівциліндра або змінює її положення усередині локальної ванни.

Протектор перетворювача - шар звукопроводящего матеріалу, розташований між пєзоелементом (або призмою) перетворювача і контрольованим виробом і службовець для захисту пєзоелемента (призми) від пошкоджень. Корпус перетворювача повинен забезпечити міцність конструкції, а також екранування пєзоелемента і виводів від електромагнітних перешкод.

Поле випромінювання перетворювача визначається амплітудою акустичного сигналу (тиску, коливальної швидкості, зсуву), що створюється перетворювачем і що діє на точковий приймач, поміщений в довільну крапку А простори перед перетворювачем.

Акустичною віссю прямого перетворювача є перпендикуляр до його випромінюючої (що приймає) поверхні, відновлений в геометричному центрі пєзопластини.

Поле випромінювання на акустичній осі перетворювача з круглою пєзопластиною при безперервному випромінюванні звуку з достатньою для практики точністю може бути апроксимоване поле на осі круглої поршневої діафрагми. Амплітуда тиску звукової хвилі в точках на осі поршневої діафрагми визначається її діаметром D, амплітудою тиску Р_о на поверхні середовища, дотичного з перетворювачем, відстанню r від її осі до точки спостереження А і довжиною хвилі λ.

На мал. 2 показані графіки поля на акустичній осі. У нім є дві області: ближня (від 0 до r_б) і дальня зони (від r > r_д).

Ближня зона перетворювача - це область, прилегла до поверхні, в якій мають місце максимуми і мінімуми акустичного сигналу. У ближній зоні більше 80 % енергії, що випромінює, знаходиться в межах циліндра, обмеженого краями перетворювача.

Дальня зона - область, в якій акустичне поле монотонно зменшується із збільшенням відстані від перетворювача до точки А уздовж акустичної осі відповідно до виразу:

де - межа ближнього поля.

Рисунок 2 - Графік акустичного поля на осі перетворювача: а і б – зони відповідно ближня і дальня

У дальній зоні акустичне поле має вид променів, витікаючих з центру перетворювача. Поле зображають у вигляді діаграми спрямованості перетворювача нормованого по максимуму графіка залежності характеристики акустичного поля (зсуву акустичного тиску, коливальної швидкості) від напряму розповсюдження хвилі. За одиницю нормування приймають амплітуду Р_а на осі перетворювача.

_{Центральну частину діаграми спрямованості в дальній зоні, в межах якої амплітуда поля зменшується від одиниці до нуля, називають основною пелюсткою. Практично за нижнє значення амплітуди основної пелюстки приймають величину 0,1. Поза основною пелюсткою діаграма спрямованості має вид бічних пелюсток}

_{При УЗ ехо-методе контролю в основному використовується суміщений режим роботи, при якому випромінювання і прийом акустичних хвиль здійснюється одним і тим же перетворювачем. Розглянемо спрощену модель звукового пучка для цього випадку. Якщо як рефлектор розглядати точковий відбивач і визначати межі звукового пучка зменшенням ехо-сигнала в 10 разів (на 20дб).}

_{Звуковий пучок в ближньому полі зменшується від величини діаметру D випромінювача до 3/4D. З точки пучок розкривається з} постійним нахилом під кутом Зразкова на відстані _{ширина пучка знову досягає діаметру перетворювача}

2. Технологія методу конторлю

_{Ехо-метод заснований на аналізі параметрів акустичних імпульсів, відбитих від дефектів.}

_{Функціональна схема ультразвукового універсального дефектоскопа, який призначений для неруйнуючого контролю якості виробів, виготовлених із сталі з малим загасанням УЗ хвиль, алюмінію і інших матеріалів. Дефектоскоп може бути використаний в ручних, напівавтоматичних і автоматичних системах контролю. Він складається з блоків: синхронізації і розгортки індикаторного 2; автоматичного сигналізатора (АС) 5; генератора УЗ коливань (УЗК) 4; підсилювача 5; ступінчастого тимчасового регулювання чутливості (ступінчастою ВРЧ) 6; блоку живлення.}

_{У блоці 1 виробляються синхроімпульси для запуску генератора 4 і блоку АС 3, блоку б і генератора розгортки, що чекає. Генератор розгортки, що чекає, виробляє позитивну і негативну пилкоподібну напругу для горизонтального відхилення променя електронно-променевої трубки (ЕПТ) і прямокутний імпульс підсвіту, що поступають на індикаторний блок 2.}

_{За шкалою перед ЕПТ, що знаходиться в індикаторному блоці, визначається відстань до дефектів або товщина контрольованого виробу.}

_{У блоці генератора 4 виробляються електричні імпульси для збудження УЗ коливань в пєзопластині акустичного перетворювача, що підключається до одного з вихідних роз'ємів на передній панелі блоку генератора УЗК.}

_{Механічні УЗ коливання розповсюджуються в досліджуваному зразку. Відбиті від дефектів, несплошностей, неоднородностей (або протилежній поверхні виробів) УЗ імпульси перетворяться пєзопластиною в імпульси електричних коливань, які поступають на вхідний роз'єм блоку підсилювача 5.}

_{З виходу підсилювача високої частоти (ВЧ) продетектірованниє ехо-імпульси позитивної полярності поступають на відопідсилювач, розташований в індикаторному блоці 2, а потім на пластини, що вертикально відхиляють, ЕПТ, крім того, ехо-імпульси позитивної полярності з виходу блоку підсилювача поступають в блок автоматичного сигналізатора 3. Для компенсації загасання УЗ хвиль в контрольованому виробі і розширення динамічного діапазону підсилювача в нім є тимчасове регулювання чутливості (ВРЧ). Напруга ВРЧ формується з позитивної пилкоподібної напруги, що поступає з блоку синхронізації і розгортки 1.}

_{Для виділення ехо-сигналов в певній зоні контролю в блоці автоматичного сигналізатора 3 формуються строб-імпульси I і II каналів і подаються для візуалізації на пластини, що вертикально відхиляють, ЕЛТ.}

_{Блок АС дозволяє вести контроль виробів і зварних з'єднань в умовах присутності електричних перешкод.}

_{Реєстрація ехо-сигналов (наприклад, від дефекту) здійснюється в блоці АС світловою індикацією; крім того, є виходи нормалізованих імпульсних сигналів для запису на самописець при автоматичному режимі контролю і релейні виходи для включення зовнішнього реєструючого пристрою.}

_{Для засобу контролю характерні наступні параметри: робоча частота УЗ коливань де с - швидкість звуку в матеріалі онтроліруємого виробу. Під робочою частотою розуміють частоту складової спектру випромінюваного акустичного сигналу, що має максимальну амплітуду; форма, тривалість і амплітуда випромінюваного (що зондує) імпульсу. Форма електричного імпульсу генератора дефектоскопа може значно спотворюватися при перетворенні акустичним перетворювачем електричних коливань в акустичних і назад. Імпульс, що випромінюється генератором ударного збудження, в результаті взаємодії з пєзоелементом акустичного перетворювача, наближається до несиметричного колокоподібному (з крутішим переднім фронтом). Тривалість імпульсу гі визначається числом періодів коливань (або відповідним інтервалом часу), амплітуда яких перевищує 0,1 від його максимального значення; чутливість дефектоскопа - характеристика дефектоскопа, що визначається мінімальними розмірами дефектів, що виявляються, або моделей дефектів; точка введення світивши - місце перетину акустичної осі з поверхнею перетворювача, що контактує з виробом; кут введення променя - в контрольованому виробі визначається між перпендикуляром до поверхні, на якій встановлений перетворювач, і лінією, що сполучає центр циліндрового відбивача з точкою введення при установці перетворювача в таке положення, коли амплітуда ехо-сигнала від відбивача найбільша; динамічний діапазон - максимальна зміна амплітуди сигналу, що приймається, яке можна спостерігати на екрані ЕПТ дефектоскопа без регулювання чутливості; максимальна акустична чутливість - відношення амплітуди мінімального акустичного сигналу, який реєструється дефектоскопом, до амплітуди зондуючого імпульсу; електрична чутливість - відношення мінімального електричного сигналу, що реєструється дефектоскопом, до амплітуди сигналу детектора.}

_{До експлуатаційних параметрів ехо-метода відносяться: чутливість методу контролю і роздільна здатність. Чутливість методу контролю характеризує мінімальні розміри дефектів того або іншого типу, що упевнено (із заданою вірогідністю) виявляються у виробах або зварних з'єднаннях певного типу. Вона може бути оцінена статистичною обробкою результатів контролю і металографічного дослідження великої серії об'єктів цього вигляду.}

_{Чутливість контролю обмежується шумами (перешкодами):}

_{ревербераційні шуми акустичного перетворювача обумовлені багатократними віддзеркаленнями УЗ хвиль в елементах конструкції перетворювача;}

2) _{зовнішні електромагнітні і акустичні перешкоди. Від них можна відсторонитися екрануванням приладу, стробуванням часу приходу ехо-сигналов від дефекту, реєстрацією тільки сигналів, що регулярно повторюються при кожній посилці зондуючого імпульсу;}

3) _{структурні шуми обумовлені розсіянням}

_{акустичних хвиль структурними неоднородностямі матеріалу контрольованого' об'єкту. Для підвищення достовірності виявлення дефектів на тлі структурних шумів акустичне поле перетворювача слід максимально сконцентрувати в зоні передбачуваного розташування дефекту. Біли дефект знаходиться в дальній зоні, то по можливості звужують діаграму спрямованості, збільшуючи діаметр перетворювача. Якщо дефект знаходиться в ближній зоні перетворювача, то рекомендується застосовувати фокусуючі перетворювачі. Рівень структурних шумів уменипаєтісмя із зменшенням тривалості пульсу.}

_{Роздільна здатність ехо-метода визначається мінімальною відстанню між двома дефектами, при якій вони фіксуються роздільно. Розрізняють променеву і фронтальну роздільні здатності. Променева роздільна здатність - мінімальна відстань між двома відзеркалювальними поверхнями у напрямі прозвучиванія, при якій вони реєструються роздільно. Фронтальна - мінімальна відстань між двома однаковими дефектами або моделями дефектів, що залягають на однаковій глибині від поверхні введення, при якому вони реєструються роздільно.}

_{УЗ хвилі вводяться в шов через основний метал за допомогою похилих акустичних перетворювачів. Розрізняють способи прозвучивання прямим, одно-, дву-і багато разів відбитими променями.}

_{Контроль зварних швів, як правило, здійснюють ехо-методом з включенням акустичного перетворювача по суміщеній схемі. Роздільну і роздільно-суміщену схеми включення перетворювачів застосовують, якщо контроль по суміщеній схемі не забезпечує достатню надійність і достовірність.}

_{Якщо в середині шва є тріщини або непровари, перпендикулярні до поверхні, то один перетворювач вже не забезпечує необхідної надійності контролю. Луна-сигнал від дефекту в цьому випадку може оптимально уловлюватися тільки другим перетворювачем, розташованим на певній відстані від першої. Ця відстань залежить від товщини листа і глибини дефекту. Цей спосіб називається «тандем-методом» і застосовується для контролю товстостінних зварних конструкцій. Обидва перетворювачі повинні бути сполучені один з одним для забезпечення відповідного кута щодо шва. Сумарна відстань до шва повинна бути постійною (мал. 3):}

Рисунок 3 - Схема контролю при «тандем» методі

_{Об'єкти контролю повинні мати очищену від зварювальних бризок поверхню для забезпечення акустичного контакту перетворювача з контрольованим виробом. При контролі на горизонтальній поверхні простіше як контактне середовище брати воду, в інших випадках - масло або пасту, особливо при контролі вертикальних стиків.}

_{Форма валика шва на якість контролю робить сильний вплив, оскільки ехо-сигнали від валика маскують ехо-сигнали від дефектів, особливо при малому вугіллі прозвучування.}

_{Критерієм розбраковуваної при УЗК найчастіше служить амплітуда ехо-сигнала, а також умовна висота і ширина дефекту. Як еталонні відбивачі зазвичай використовують плоскодонні свердлення, орієнтовані перпендикулярно до напряму прозвучування, бічні свердлення або карби (мал. 4).}

Рисунок 4 - еталонні відбивачі(а- плоскодонне торцеве, б) циліндричне бокове, в) циліндричне донне, г) зарубка )

_{При розробці методики контролю основну увагу приділяють вибору еталонного відбивача і рівнів настроювання на пошукову і бракування чутливість. Настроюючи дефектоскоп на пошукову чутливість, оператор повинен визначити мінімальне значення амплітуди ехо-сигнала, відповідне еквівалентній площі еталонного відбивача. Далі експериментальним шляхом встановлюють значення амплітуди бракування ехо-сигнала від дефекту. Найбільш точно це можна зробити на підставі статистичних даних порівняння результатів УЗК з рентгенівським і металографічним аналізами.}

_{Для проведення УЗК зварних з'єднань використовують дефектоскопи, що працюють в діапазоні частот 1...5мгц.}

_{Дефектоскоп настроюють на спеціальних еталонних зразках. У зарубіжній практиці використовують еталонний блок МІС (мал. 5), виготовлений із сталі. Еталон призначений для виконання операцій: калібрування розгортки дефектоскопа і перевірки її лінійності; настройки чутливості по бічному циліндровому свердленню, перевірки роздільної здатності; визначення центру випромінювача кута введення світивши, оцінки спрямованості випромінювача.}

Рисунок 5 - еталон для настройки чутливості дефектоскопа

_{Розроблені і використовуються три різні стандартні зразки, передбачених ГОСТ 14782-76 «Контроль неруйнуючий. Шви зварні. Методи ультразвукові». Стандартний зразок № 1 застосовують для визначення чутливості, що вирішує здібності, точність глибиноміра і кута призми перетворювача. Зразок виготовляють з органічного скла. На зразку є набір бічних циліндрових відбивачів діаметром 2 мм, амплітуда сигналу від яких змінюється на 30...50дБ, що достатньо для вирішення більшості завдань УЗ дефектоскопії зварних з'єднань.}

3. Побудова діаграми направленості

Приклад 3.1. Побудувати діаграму напрямленості в площині падіння в сталі для нахиленого випромінювача з призмою β = - 40°; діаметр п'єзопластини 2а = 17,4 мм; частота f = 2,5 МГц. І швидкість хвиль: поздовжньої в оргсклі С_з = 2,72 мм/мкс, поперечної в сталі С = 3,25 мм/мкс). Фактичні дані взято з експериментальних досліджень, виконаних X. Вюстенбергом. Знаходимо кут заломлення за формулою:

α=arcsin(C·sinβ/C_з)= arcsin(3,25·sin40°/2,72) = 50,2°.

Оскільки розміри уявної пластини зменшуються, то множник в аргументі функції Ф формули (3.9)

k·а' = 2·π·f·a·cosα/(C·cosβ)= 2 π · 1,8· 8,7· соs 50,2°/ (3,25 соs 40° ) = 25,3.

За кривою 2·J₁(x)/x (див. рис. 2.3) будуємо діаграму напрямленості випромінювача.

Рисунок 3.2. Діаграми напрямленості випромінювача із призмою β=40°;

Формула (3.9) справджується для кутів β, які відрізняються від критичних значень на 5° і більше.

Кут розкриття основного пелюска, де зосереджено 80 % енергії, визначають за формулою:

Довжина хвилі і ближньої зони перетворювача дорівнює: