![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Основные параметры колебаний. Импульсные колебания.
- •Основные параметры волн.
- •Упругие свойства некоторых сред
- •Типы волн.
- •Головные волны.
- •Релеевские волны.
- •Волны Лэмба.
- •Волны Похгаммера.
- •Крутильные волны.
- •Типы волн по виду волнового фронта.
- •Явления на границах раздела сред.
- •Нормальное падение уз волны на границу раздела сред.
- •Ослабление узк волн
- •Влияние затухания на результаты контроля.
- •Акустическое поле уз преобразователя.
- •Акустическое поле и диаграмма направленности наклонного преобразователя.
- •Классификация акустических преобразователей.
- •Конструкции акустических преобразователей.
- •Пьезопластина.
- •Демпфер.
- •Протектор
- •Катушка индуктивности
- •Система проводников
- •Металлический корпус
- •Наклонный преобразователь.
- •Раздельно – совмещенный преобразователь.
- •Акустический тракт дефектоскопа (эхо – импульсного)
- •Формулы акустического тракта.
- •Ард диаграмма (амплитуда-расстояние-диаметр).
- •Классификация акустических методов нк.
- •Методы отражения.
- •Дельта – метод
- •Реверберационный метод
- •Методы прохождения
- •Теневой метод
- •Временно – теневой
- •Велосиметрический метод
- •Комбинированный метод
- •Зеркально – теневой
- •Импедансный метод
- •Методы колебаний (свободные, вынужденные)
- •Метод свободных колебаний
- •Основные измеряемые параметры аэ
- •Рассмотрим одиночный импульс:
- •Рассмотрим поток импульсов
- •Классификация источников аэ
- •Критерии браковки
- •Локализация источников аэ
- •Преобразователи аэ
- •Измеряемые характеристики выявляемых дефектов по узк (эхо – метод)
- •Условные размеры дефектов.
- •Расстояние между дефектами.
- •Форма дефекта.
- •Основные параметры контроля.
Нормальное падение уз волны на границу раздела сред.
(частный случай)
нет трансформации
-
R (I) =
=
(5.9)
-
Д (I) =
(5.10)
-
R(I)+Д(I) = 1
(5.11)
Примеры определения R, Д:
Rmax (Дmin), т.к ρст·Cст > ρал•Cал Дmax (Rmin)
Значение коэффициентов отражения некоторых материалов:
Материал |
R, % |
газ |
100% |
вода |
88% |
Масло трансформаторное |
90% |
медь |
0,26% |
кварц |
31% |
шлак |
16% |
Ослабление узк волн
Ослабление УЗ волны - уменьшение амплитуды волны с расстоянием (Рис.6.1)
Причины:
Вследствие расхождения УЗК энергии А(r)
Рис.6.1 Уменьшение амплитуды волны с расстоянием
На расхождение влияет преобразователь.
Через воду УЗК волна (звук) идёт дальше, чем в воздухе. Отсюда следует, что среда влияет на затухание УЗ волны.
Закон затухания (закон экспоненты или закон плоской волны)
-
А (r) = А0е-бr
(6.1)
δ - коэффициент затухания [1/м]. Для различных δ график функции на (Рис.6.2)
Рис.6.2 Зависимость амплитуды от расстояния для различных δ
δ – величина обратная расстоянию, на которое амплитуда плоской волны уменьшается в e раз.
-
δ =
(6.2)
От чего зависит б = бпогл (тепло) + брас-е (акустическая)
- газы и жидкости неорганические, нет неоднородности (бпогл)
- аморфные твёрдые тела (пластмасса, оргстекло) нет рассеивания (бпогл)
- Meталы с поликристаллической структурой (брас и бпогл)
Поглощение:
Вязкость (бвяз) - η
Теплопроводность бт
Частота – чем выше частота, тем больше поглощение в любой среде:
для жидкости и газа → б ~ f 2
для твердых тел → б ~ f
Рассеивание:
Происходит на неоднородностях на границах зерен.
Соотношение зерна и длины волны (частоты)
d >> λ (область геометрической акустики)
0,3·λ < d < λ (соизмеримая с λ)
Теория дифракционного рассеяния:
-
бр ~ f 2·d 2зерна
(6.3)
d << λ в 10 раз (область релеевского рассеяния)
-
бр ~ f 4·d 3зерна
(6.4)
Область преимущественных исследований.
λt < λl – поперечная волна затухает сильнее ввиду меньшей длины волны.
Анизотропия – различие свойств материалов
Ряд анизотропии материалов
Низкая анизотропия |
Средняя анизотропия |
Высокая анизотропия |
Вольфрам, магний |
Алюминий, железо |
Медь, свинец, латунь, аустенитная сталь |
Частотно независимые коэффициенты поглощения:
-
δ = α n·f + α p·f 4
(6.5)
αn (вода) = 0,85·10-14 с2/м - нет поглощения
f |
100 кГц |
1 МГц |
10 МГц |
δ, 1/м re (м) |
0,85 * 10-4 12 км |
0,85 * 10-2 120 м |
0,85 1,2 м |
αn (воздух) = 1,24·10-11 с2/м
f |
100 кГц |
1 МГц |
10 МГц |
δ, 1/м re (м) |
0,12 8 м |
12 8 см |
1200 8·10-4 м ~1 мм |
Пример: Твёрдые тела (сталь углеродистая).
δе = 0,12 * f + 20 * f 4 * b33 (Д3 << λ)
Алюминий
δt = 0,085 * f + 0,031 * d 3 * f 4
r
e
(сталь) = 8,3 м f = 1 Мгц
re (алюминий) = 11,7 м