Приложение 4.1.38 Аккустические методы контроля
Приложение 4.1.38 Аккустические методы контроля
Занятие по дисциплине: Контроль качества сварных соединений (МДК.01.04)
Тема: Контроль качества сварных соединений
Акустические методы контроля качества сварных соединений
Акустические методы контроля качества сварных соединений
Пассивные методы
Активные методы
Пассивные методы акустического контроля качества основаны на исследовании звуковых колебаний (упругих волн), возникающих в контролируемом изделии во время или по окончании технологического процесса, или при…
Пассивные методы акустического контроля качества
основаны на исследовании звуковых колебаний (упругих волн), возникающих в контролируемом изделии во время или по окончании технологического процесса, или при нагружении, в частности в момент образования или развития несплошностей.
Д – детекторы (датчики)
К этим методам относятся методы контроля, использующие акустическую эмиссию, а также шумо- и вибродиагностика.
Активные методы акустического контроля качества основаны на исследовании распространения колебаний специально вводимых в контролируемое изделие
Активные методы акустического контроля качества
основаны на исследовании распространения колебаний специально вводимых в контролируемое изделие
Д – детекторы (датчики)
Акустические колебания - это механические колебания среды
Акустические колебания - это механические колебания среды. При акустическом контроле обычно используют колебания с частотой 0,5...25 МГц, т. е. ультразвуковые. Поэтому большинство акустических методов являются ультразвуковыми
Некоторые материалы (кварц, титанат бария, титанат-цирконат свинца и др
Некоторые материалы (кварц, титанат бария, титанат-цирконат свинца и др.) под действием переменного электрического поля меняют свои размеры с частотой изменения поля и наоборот, при изменении размеров способны генерировать электрические сигналы с частотой, равной частоте изменения размеров.
Схема образования ультразвуковых колебаний
Схема образования ультразвуковых колебаний
Схема регистрации ультразвуковых колебаний
Пьезоэлектрическую пластину помещают в специальном устройстве - пьезопреобразователе (искателе)
Пьезоэлектрическую пластину помещают в специальном устройстве - пьезопреобразователе (искателе). Материалы, используемые в пьезопреобразователях: плексиглас, капролон, фторопласт, полистирол способствуют гашению отраженной волны, так как имеют большие коэффициенты затухания ультразвуковых колебаний и малую скорость их распространения.
Виды пьезопреобразователей
Прямые (или нормальные)
Наклонные (или призматические)
Конструкция пьезопреобразователей
а - прямой совмещенный преобразователь; б - наклонный преобразователь
1 - пъезоэлемент; 2 - демпфер; 3 - протектор; 4 - слой контактной жидкости; 5 - контролируемый объект; 6 - корпус; 7 - вывод; 8 – призма
Конструкция пьезопреобразователей
Основной принцип ультразвукового контроля: при падении ультразвуковой волны на поверхность раздела двух сред с различной акустической проницаемостью, в частности на границу дефекта, часть энергии отражается,…
Основной принцип ультразвукового контроля:
при падении ультразвуковой волны на поверхность раздела двух сред с различной акустической проницаемостью, в частности на границу дефекта, часть энергии отражается, подчиняясь законам отражения физики волн.
Для анализа распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии используют три основных метода:
Теневой
Зеркально-теневой
Эхо-метод
Теневой метод Г – генератор импульсов;
Теневой метод
Г – генератор импульсов;
П – приёмник импульсов;
Д – дефект;
h1 – амплитуда сигнала, посланного в изделие;
h2 – амплитуда сигнала, принятого приёмником.
Недостатки теневого метода: 1) необходимость двустороннего доступа к изделию; 2) малая точность оценки координат дефектов
Недостатки теневого метода:
1) необходимость двустороннего доступа к изделию;
2) малая точность оценки координат дефектов.
Достоинство - высокая помехоустойчивость.
Метод может применяться для изделий с грубо обработанной поверхностью.
Зеркально – теневой метод Г – генератор импульсов;
Зеркально – теневой метод
Г – генератор импульсов;
П – приёмник импульсов;
Д – дефект;
h1 – амплитуда сигнала, посланного в изделие;
h2 – амплитуда сигнала, принятого приёмником.
Недостатки зеркально-теневого метода: - низкая точность определения координат дефекта
Недостатки зеркально-теневого метода:
- низкая точность определения координат дефекта
Преимущества метода:
1) не требуется двустороннего доступа к контролируемому изделию;
2) метод позволяет более достоверно выявлять корневые дефекты в стыковых швах;
3) высокая помехоустойчивость;
4) может применяется для изделий небольшой толщины с грубо обработанной поверхностью.
Эхо метод Г – П генератор – приёмник импульсов;
Эхо метод
Г – П генератор – приёмник импульсов;
Д – дефект;
1 – сканирующий импульс;
2 – донный сигнал;
3 – сигнал от дефекта.
h3 – амплитуда сигнала от дефекта.
Эхо метод позволяет помимо факта наличия дефекта и величины дефекта точно определить месторасположения дефекта в сварном шве
Эхо метод позволяет помимо факта наличия дефекта и величины дефекта точно определить месторасположения дефекта в сварном шве. Это достигается следующим образом:
используя один датчик мы можем замерить время прохождения ультразвука от датчика до дефекта и обратно (t), поделив пополам это время получим время прохождения УЗ от датчика до дефекта;
для конкретного металла заранее известна скорость распространения ультразвука в металле (v);
зная скорость распространения УЗ и время его прохождения от датчика до дефекта можем определить расстояние от датчика до дефекта: S = v · t .
зная угол ввода луча УЗ (который заранее известен для каждого датчика) из простого геометрического построения определяем координаты X и Y.
Преимущества УЗК: 1) возможность контроля большой толщины (для толщины свыше 80 мм это наиболее надежный способ) 2) меньшие затраты по сравнению о радиографией, 3) безопасность…
Преимущества УЗК:
1) возможность контроля большой толщины (для толщины свыше 80 мм это наиболее надежный способ)
2) меньшие затраты по сравнению о радиографией,
3) безопасность
4) выявление дефектов малого раскрытия.
Это перспективный метод, постепенно вытесняющий радиационные методы.
Недостатки УЗК: 1) объемные дефекты выявляются хуже, чем плоские 2) не выявляются дефекты, имеющие в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны, размер меньше длины волны, 3)…
Недостатки УЗК:
1) объемные дефекты выявляются хуже, чем плоские
2) не выявляются дефекты, имеющие в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны, размер меньше длины волны,
3) сложнее по сравнению с радиационными методами определить вид дефекта, из-за большого уровня структурных помех некоторые материалы нельзя контролировать
Основной недостаток УЗК - субъективность: зависимость результатов от квалификации и внимательности оператора. Для устранения этого недостатка механизируют перемещение пьезопреобразователя относительно изделия, создают приборы, в которых с помощью ЭВМ сигналы в процессе сканирования запоминаются, а по его окончании - анализируются и выдаются в наглядной форме.
Дефектоскоп ультразвуковой УД2-12
Дефектоскоп ультразвуковой УД2-12
Дефектоскоп ультразвуковой "Пеленг"
Дефектоскоп ультразвуковой "Пеленг" УД2-102
Дефектоскоп ультразвуковой УД2-70
Дефектоскоп ультразвуковой УД2-70
Дефектоскоп ультразвуковой DIO 562 (Чехия)
Дефектоскоп ультразвуковой DIO 562 (Чехия)
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
