18. Начертить и объяснить схему отражения и преломления волн на границе раздела двух сред.
При падении УЗ волны на границу раздела двух сред, скорости распространения звука в которых различаются, часть звуковой энергии отражается, а часть проходит во вторую среду
Отражением называют явление, при котором волна, упавшая на границу раздела двух сред изменяет свое направление распространения в той же среде.
Преломление – это изменение направления распространения ультразвуковой волны при прохождении через границу раздела двух сред. (Происходит из-за разной скорости распространения волн на разделе 2х сред).
19. Построить углы падения волн. Объяснить влияние угла падения на тип распространяющейся волны.
Т – поперечные волны
L – продольные волны
Критический уровень - наименьший угол падения волны, при котором преломленная волна не будет проникать во вторую среду.
Если волна падает под углом 0 градусов, то отраженная и прошедшая волны будут того-же типа, что и падающая (только поперечная).
Если угол падения подходит к критическому уровню, продольная волна из 2ой среды исчезает распространяясь по поверхности быстро затухая. (Такая волна – головная)
Если угол падения равен критическому уровню, во второй среде распространяются только поперечные волны.
Если угол падения равен критическому уровню, поперечные волны из 2ой среды исчезают распространяясь по поверхности контролируемого объекта.
Угол падения 0-7; 7-28; 28-50; 55 и более – продольная; продольная и поперечная; поперечная; поверхностная.
20. Исследовать конструкцию пьезоэлектрического преобразователя.
Корпус; Демпфер (служит для ослабления свободных колебаний пьезопластины после прекращения действия возбуждающего электрического импульса); Пьезоэлемент (сделана из кварца (вроде)); Призма (для ввода УЗ под определенным углом); Протектор (Протектор служит для защиты пьезопластины от механических повреждений и воздействия контактной жидкости, а также для улучшения акустического контакта между ПЭП и изделием); Электроакустический экран (для разделения излучателя УЗ и приемника УЗ (используется в раздельно-совмещенных ПЭП)); Провода (для подачи эл.тока на пьезоэлемент или его приема при прямом ПЭП); Контактная жидкость (вода, для лучшей передачи УЗ в контролируемы объект).
21. Раскрыть суть прямого и обратного пьезоэффекта.
Прямой пьезоэффект – явление возникновения электрических зарядов при сжатии или растяжении пластинки. Если пьезопластина воспринимает импульс давления, то на её обкладках в следствие прямого пьезоэлектрического эффекта появляются заряды, величина которых может быть замерена. В этом случае пластина работает как приемник.
Обратный пьезоэффект – при подаче электрического тока на пьезопластину, она начинает колебаться в следствии чего пластина становиться излучателем ультразвука.
Таким образом, пластина излучает ультразвуковые волны благодаря обратному пьезоэффекту, а принимает – благодаря прямому.
22. Описать методику проведения уз контроля, настройку дефектоскопов на эталонах.
На поверхности детали устанавливают ПЭП, электрически связанный с дефектоскопом. Пьезопластина возбуждается электрическими импульсами высокой частоты на короткий промежуток времени (1—3 мкс). Вследствие явления обратного пьезоэффекта, пьезопластина излучает ультразвуковой импульс, который проходит в металл. Отраженный от дефекта и от дна (конца ОК) ультразвуковой импульс частично возвращается в обратном направлении и попадает на пьезоэлектрический вибратор, который теперь служит приемником. Вследствие явления прямого пьезоэффекта, пьезопластина преобразует ультразвуковые (т. е. механические импульсы в электрические) которые усиливаются и регистрируются на экране дефектоскопа.
Настройка дефектоскопа происходит на СОП (стандартный образец предприятия). СОП состоит из того-же материала, что и ОК, и содержат дефекты с помощью которых происходит настройка дефектоскопа.