|
|
Физические основы ультразвуковой дефектоскопииВыявление скрытых дефектов основано на распространении упругих волн и их изменении при наличии дефектов.Ультразвуковые колебания так же, каки звуковые, представляют собой механические колебания частиц упругой среды. Ультразвуковыми называются упругие колебания, частота которых больше 20 кГц, то есть выше частоты слышимого человеком звука. Упругие колебания могут быть возбуждены в газообразной, жидкой и твердойсредах. Колебательное движение возбужденных частиц благодаря наличию упругих связей вызывает ультрозвуковые волны. Для получения ультразвука частот (1 – 5 мГц ) применяют пьезоэлектрические, магнито-стрикционные, электромагнитно-акустические и другие преобразователи. Наибольшее распространение получили пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП), в которых активными являются пьезоэлементы, изготовленные из монокристалла кварца или пьезокерамических материалов — титаната бария, цирконат титаната свинца и др. Для изготовления преобразователей (вставок, резонаторов) рельсовых дефектоскопов чаще всего используют ПЭП из цирконат титаната свинца марки 19 (ЦТС-19). На плоские поверхности пьезоэлементов наносят тонкие слои серебра, служащие электродами. При подведении к электродам знакопеременного электрического напряжения пьезоэлемент совершает вынужденные механические колебания (растягивается и сжимается, как это показано на рис. 10.6) с частотой подаваемого электрического напряжения. Данное явление называется обратным пьезоэффектом. а)
Рис. 10.6. Иллюстрация обратного пьезоэффекта Конструкция пьезоэлемента представляет собой некую электрическую емкость, изменяющуюся при изменении размеров элемента. Таким образом можно изменять электрические параметры датчика, что формирует высокочастотные (ультразвуковые) импульсы, необходимые для работы ультразвуковых дефектоскопов. При воздействии на пьезоэлемент упругих механических колебаний на его электродах возникает знакопеременное электрическое напряжение, величина которого пропорциональна прилагаемому к пьезоэлементу усилию (рис. 10.7). Это явление носит название прямого пьезоэффекта.
Рис. 10.7. Прямой пьезоэффект Ультразвуковые методы диагностики Различают две группы акустических методов неразрушающего контроля: ультразвуковая дефектоскопия и структуроскопия, основанные на исследовании процесса распространения ультразвуковых упругих колебаний, специально вводимых в контролируемый объект; акустической эмиссии, основанной на исследовании упругих волн, возникающих в контролируемом объекте в момент образования или развития в нем несплошностей. Для излучения и регистрации упругих колебаний применяют электроакустичес-кие или электромагнитоакустические преобразователи. В практике контроля металлических конструкций используют теневой, зеркально-теневой и эхо-импульсный методы ультразвуковой дефектоскопии и метод ультразвукового структурного анализа. При ультразвуковой дефектоскопии признаком обнаружения дефекта служит: для теневого метода – уменьшение интенсивности (амплитуды) ультразвуковой волны, прошедшей через объект от излучающего (И) преобразователя кприемному (П); для зеркально-теневого – уменьшение интенсивности (амплитуды) ультразвуковой волны, отраженной от противоположной (донной) поверхности объекта (уменьшение донного сигнала); для эхо-метода – прием преобразователем волны, отраженной от дефекта (прием эхо-сигнала). При ультразвуковом структурном анализе признак обнаружения дефекта – превышение ослабления ультразвуковой волны,прошедшей через контролируемый объект, над соответствующим ослаблением вконтрольном образце. В практике контроля рельсов получили распространение теневой, зеркально-теневой и эхо-методы ультразвуковой дефектоскопии.   Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
б) 
