Ультразвуковой контроль

Методы Ультразвукового контроля

Эхо-импульсный метод
Теневой метод
Зеркально-теневой метод

Эхо-импульсный метод

Один и тот же преобразователь является как генератором так и

Координаты дефекта

A

B

B

Нет сигнала от дефекта А (неправильная ориентация)

Теневой метод

Генератор и приёмник располагаются на противоположных сторонах образца
Наличие дефекта определяется

Теневой метод

Генератор

Приёмник

Прошедший сигнал

Г

П

Прошедший сигнал уменьшился

Незначительный дефект

Значительный дефект

Г

П

Прошедший сигнал исчез

Теневой метод

Преимущества
Слабое затухание
Нет износа
Отсутствие мёртвой зоны
Ориентация не имеет значения

Недостатки
Не определяются

Эхо-зеркальный метод

Г

П

Эхо-зеркальный метод

Г

П

Длина импульса

Высокочастотный электрический импульс возбуждает пьезоэлектрическую пластинку
Колебания пластинки сначала возрастают до

Длина импульса

Чем длиннее импульс, тем больше проникающая способность звука
Чем короче импульс,

Длина идеального импульса

5 циклов для контроля сварки

Звуковой луч

Мёртвая зона
Ближняя зона или зона Френеля
Дальняя зона или зона Фраунгофера

Звуковой луч

БЗ

ДЗ

Экспоненциальная зависимость

Расстояние

Изменения интенсивности

Звуковой луч

Ближняя зона
Измерение толщины
Обнаружение дефектов
Определение размеров только крупных дефектов

Дальняя зона
Измерение

Ближняя зона

Ближняя зона

Чему равна длина ближней зоны преобразователя продольных волн частотой 5МГц

Ближняя зона

Чем больше диаметр пьезопластины , тем больше длина ближней зоны
Чем

Расширение пучка

В дальней зоне звуковые импульсы расширяются по мере того как

Расширение пучка

Крайний луч,K=1.22

20dB,K=1.08

6dB,K=0.56

Акустическая ось

Раскрытие луча

Чем больше диаметр, тем меньше раскрытие луча
Чем выше частота, тем

Раскрытие луча

Какое раскрытие луча имеет преобразователь продольной волны с диаметром пьезопластины

Контроль у поверхности

Контроль у поверхности

Контроль у поверхности

Звук на границе раздела

Звук либо отразится, либо пройдёт во вторую среду

Отраженный

Пройденный

Падение не под прямым углом

Угол отражения = углу падения

60o

60o

Падение не под прямым углом

60o

60o

Продольная

Продольная

Поперечная

Волновое преобразование

Падение не под прямым углом

Падающий луч

Прошедший луч

Звук преломляется из-за различных скоростей

Закон Снеллиуса

падающий

преломленный

Материал 1

Материал 2

Закон Снеллиуса

Продольная
волна

Орг. стекло

сталь

Продольная
волна

20

48.3

Закон Снеллиуса

Продольная
волна

Орг. стекло

Сталь

Продольная
волна

15

34.4

Закон Снеллиуса

Продольная
волна

Орг. стекло

Сталь

Продольная
волна

20

Поперечная волна

48.3

24

Первый критический угол

Продольная
волна

27.4

Поперечная волна

33

Продольная
волна

Продольная волна отражается при 90 градусах

Второй критический угол

Продольная
волна

Поперечная волна (Поверхностная волна)

90

Продольная
волна

Поперечная волна преломленная при 90 градусах

57

Поперечная

Расчёт первого критического угла

Продольная
волна

Орг. стекло

Сталь

Продольная
волна

Поперечная волна

27.2

Расчёт второго критического угла

Продольная
волна

Орг. стекло

Сталь

Продольная
волна

Поперечная волна

57.4

Краткое изложение

Стандартный угол датчика между первым и вторым критическими углами (45,60,70)
Угол

Закон Снеллиуса

Расчёт первого критического угла для границы сред орг. стекло/медь
Скорость продольной

Автоматизированный контроль

Эхо-имтульсный
Теневой
Зеркально-теневой

Контактный способ
Щелевой способ
Иммерсионный контроль

Щелевой способ

Преобразователь устанавливается на определённом расстоянии от поверхности (1-2 мм)
Контактная среда

Иммерсионный контроль

Компоненты помещаются в ёмкость наполненную водой
Деталь сканируется преобразователем на определённом

Иммерсионный контроль

Толщина водной прослойки

Верхняя грань

Нижняя грань

Сигнал от дефекта

Толщина водной прослойки

Иммерсионный контроль под углом