Методы неразрушающего контроля

Кроме совмещенного преобразователя  применяют раздельно-совмещенные  преобразователи, имеющие в общем  корпусе раздельные излучающий и  приемный вибраторы. Эти преобразователи  работают в импульсном режиме. При  работе совмещенными преобразователями  используют частоты до 8 кГц, раздельно-совмещенными - импульсы с несущими частотами 15 ... 35 кГц.

Рисунок 10. 1 - генератор; 2 - излучатель; 3 - объект контроля; 4 - приемник; 5 -усилитель; 6 - блок обработки информации с индикатором

В другом варианте в контролируемой многослойной конструкции с помощью  плоского пьезопреобразователя возбуждают продольные упругие волны фиксированной  частоты. Дефекты регистрируют по изменению  входного электрического импеданса Z пьезопреобразователя. Импеданс Z3 определяется входным акустическим импедансом контролируемой конструкции, зависящим от наличия и глубины  залегания дефектов соединения между  ее элементами. Изменения импеданса  представляют в виде точки на комплексной  плоскости, положение которой зависит  от характера дефекта. В отличие  от методов, использующих изгибные волны, преобразователь контактирует с  изделием через слой контактной смазки.

Велосиметрический метод, основанный на регистрации изменения скорости распространения дисперсионных  мод упругих волн в зоне дефекта  и применяемый при одностороннем  и двустороннем доступе к контролируемому  объекту (рис. 11). В этом методе обычно используют преобразователи с сухим  точечным контактом. В варианте с  односторонним доступом (рис. 11, верх) скорость возбуждаемой излучателем  антисимметричной волны нулевого порядка (а₀) в отделенном дефектом слое меньше, чем в бездефектной зоне. При двустороннем доступе (рис. 11, внизу) в бездефектной зоне энергия передается продольной волной L, в зоне дефекта - волнами а₀, которые проходят больший путь и распространяются с меньшими скоростями, чем продольная волна. Дефекты отмечаются по изменению фазы или увеличению времени прохождения (только в импульсном варианте) по контролируемому изделию.

Рисунок 11. Велосиметрический  метод контроля; 1 - генератор; 2 - излучатель; 3 - объект контроля; 4 - приемник; 5 - усилитель; 6 - измеритель амплитуды; 7 - измеритель времени пробега; 8 - измеритель фазы

В локальном методе (рис. 12) возбуждаемый генератором 1 вибратор 10 создает периодические удары  по контролируемому изделию. Электрические  сигналы с приемного микрофона 4 через усилитель 5 поступают на спектроанализатор Р. Выделенный последним  спектр принятого сигнала обрабатывается решающим устройством 11, результат  обработки появляется на индикаторе. Кроме микрофонов применяют пьезоприемники.

Рисунок 12. Локальный метод  свободных  частот; 1 - генератор непрерывных колебаний меняющейся частоты; 2 - излучатель; 3 - объект контроля; 4 - приемник; 5 - усилитель; 6 - индикатор резонанса; 7 - модулятор частоты; 8 - индикатор; 9- спектроанализатор; 10-ударный вибратор; 11-блок обработки информации

Дефекты регистрируют по изменению  спектра принятого импульсного  сигнала. В отличие от интегрального  метода контроль выполняется путем  сканирования изделий. Обычный диапазон рабочих частот от 0,3 до 20 кГц.

Акустико-топографический  метод имеет признаки интегрального  и локального методов. Он основан  на возбуждении в изделии интенсивных  изгибных колебаний непрерывно меняющейся частоты и регистрации распределения  амплитуд колебаний с помощью  наносимого на поверхность порошка. Упругие колебания возбуждают преобразователем, прижимаемым к сухому изделию. Преобразователь  питают от мощного (порядка 0,4 кВт) генератора непрерывно меняющейся частоты.

Если собственная частота  отделенной дефектом (расслоением, нарушением соединения) зоны попадает в диапазон возбуждаемых частот, колебания этой зоны усиливаются, покрывающий ее порошок  смещается и концентрируется  по границам дефектов, делая их видимыми. Диапазон используемых частот от 40 до 150 кГц.

БИБЛИОГРАФИЯ

1.         Алешин Н. П., Лупачев В. Г.  Ультразвуковая  дефектоскопия:   Справ, пособие.— Мн.: Выш. шк., 1987.— 271 с: ил.

2.         Каневский И.Н., Сальникова Е.Н. Неразрушающие методы контроля: Учебное пособие. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2007. - 243 с.

3.         Справочник "Неразрушающий контроль и диагностика" В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, А.В. Ковалев и др. Москва, издательство "Машиностроение", 2003 г.