2.2.4. Угол ввода ультразвукового луча

Угол ввода луча в контролируемый металл определяется углом между нормалью к поверхности, на которой установлен искатель, и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя с точкой вво­да луча, если искатель установлен в положение, при котором ампли­туда эхо-сигнала от отражателя максимальна ( угол -см.рис 2.2).

Угол ввода луча измеряется по эталонному образцу, который из­готовлен из металла, аналогчного по акустическим свойствам контро­лируемого металла с помощью специальной шкалы. Величина угла ввода ультразвукового луча обязательно - указывается в обозначении услов­ной чувствительности. В случае, если испытания проводятся на конс­трукции или деталях изготовленных из низколегированной стали, то угол ввода луча, измеренный по эталону, должен лежать в пределах 30+2⁰ для головки с углом =40⁰ и 65⁰2⁰ для головки с углом =50^о.

Точность работы глубиномера дефектоскопа характеризуется относительной погрешностью измерения интервала времени между моментом излучения зондирующего импульса и моментом приема его отражения. Погрешность определяется по эталонному образцу N 1 с помощью нормальной иска­тельной головки.

2.2.5. Величина "мертвой зоны"

"Мертвая" зона при контроле призматической головкой характе­ризуется минимальной глубиной расположения уверенно выявляемого цилиндрического отражателя диаметром 2 мм, выполненном в эталонном образце N 1 рис.2.5а. Величина "мертвой" зоны устанвливается характеристи­кой дефектоскопа.

2.2.6. Разрешающая способность

Разрешающая способность дефектоскопа в направлении прозвучи­вания характеризуется минимальным временем между эхо-сигналами, отраженными от двух поверхностей, расположенных одна за другой по направлению рапространения ультразвукового луча, и еще различимыми на экране электронно-лучевой трубки.

Разрешающая способность при работе нормальной головкой опре­деляется по эталонному образцу путем выявления поверхностей паза и считается удовлетворительной, если на экране электронно-лучевой трубки.

Разрешающая способность при работе нормальной головкой опре­деляется по эталонному образцу путем выявления поверхностей паза и считается удовлетворительной, если на экране трубки видны раздель­но три импульса.

Перечисленные характеристики должны проверяться перед началом работы, а чувствительность - перед каждым контрольным измерением или в процессе его, если длина измерения превышает 2...3 м.

2.3. Контроль стыковых сварных швов

Контроль стыковых сварных соединений рис.2.4 проводится методом по совмещенной схеме. Наличие "усиления" шва не позволяет вводить УЗК непосредственно в наплавленный металл. Поэтому прозвучивание швов ведется с помощью призматических искателей, зигзагообразно преме­щаемых вдоль шва.

Для выявления дефектов, различным образом ориентированных в металле, шов следует прозвучивать с двух сторон "усиления". При этом исключается пропуск рядом расположенных дефектов, кото­рый может быть вызван интерференцией отраженных от них колебаний.

Швы толщиной более 100 мм прозвучивают прямым лучём с двух протвоположных поверхностей металла. Проконтролировать весь объем наплавленного металла с одной поверхности не удается, т.к. для прозвучивания таких швов даже однократно отраженным лучем чувствительность дефектоскопа оказывается недостаточной.

При прозвучивании шва с одной плоскости прямым лучем остает­ся непроконтролированной "мертвая" зона, величина которой связана с шириной "усилинения" соотношением, рис.2.3 :

где: h - величина мёртвой зоны, d - стрела искателя, - угол ввода луча.

Для обеспечения большей чувствительности и уменьшения "мерт­вой" зоны каждый шов контролируется искателями с различными углами ввода луча.

Швы толщиной 25...100 мм могут быть прозвучены с одной по­верхности основного металла прямым и однократно отраженным лучём. При этом угол ввода выбирается таким, чтобы ось луча в одном из положений искателя пересекла ось симметрии шва толщиной S на глубине 0,3S. Величина этого угла определяется уравнением:

- при прозвучивании прямым лучём и

- при прозвучивании отражённым лучём.

Чем меньше толщина основного металла, тем больший угол ввода луча необходим для контроля шва, ибо с уменьшением толщины S шири­на усилинения b падает незначительно. При этом для прозвучивания шва прямым лучем всегда требуется больший угол ввода луча, чем для прозвучивания того же шва лучем от противоположной поверхности ос­новного металла. Поэтому детали толщиной менее 25 мм могут быть прозвучены только лучем, претерпевшим одно или несколько отражений в основном металле.

Швы толщиной 8...25 мм контролируют искательной головкой с углом ввода = 65^о ,( = 50⁰). При этом нижнюю часть шва прозвучи­вают двукратно отраженным лучём. Швы листов толщиной менее 8 мм прозвучивают лучём, претерпев­шим многократные отражения в основном металле.

При контроле стыковых соединений любой толщины следует иметь ввиду, что угол ввода луча и способ прозвучивания определяют расс­тояние в сторону от шва, на которое необходимо отодвигать иска­тельную головку.

При прозвучивании шва прямым лучем ее отодвигают от валика “усиления” на расстояние до L_max  . Расстояние L_max в дефектоскопе ДУК-13ИМ определяется по шка­лам глубиномера. Для этого на шкале "Н" против визирной линии ус­танавливают значение Sn или S(n + 1), а на шкале "L" читают соответс­твенно значения А_min и L_max.

Для предотвращения появления эхо-сигналов прозвучивание шва прямым лучем следует вести в режиме "контроль от поверхности", настроенным на прозвучивание глубины S - 6 мм, расположенного на глубине nS + 3 мм.

Необходимо помнить, что при появлении эхо-сигнала (от грубых неровностей на поверхности основного металла и шва) импульсы рас­полагаются на правом конце линии развертки - при прозвучивании прямым лучем и на правом или левом конце - при прозвучивании отра­женным лучом.

Для того, чтобы выявить такие ложные импульсы, производят из­мерение координат отраженной поверхности с помощью глубиномера и прозвучивание этого места в различных направлениях.