ПАРАМЕТРЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

Условно выделяют параметры аппаратуры и зависящие от нее парамет­ры метода. Длина волны l обусловлена скоростью С распрост­ранения УЗ-волн в материале и задаваемой пьезоэлементом частотой f УЗ-колебаний: l = С/f.

Угол ввода a зависит от угла призмы b и акустических свойств мате­риала. Угол а определяют по СО № 2, для чего перемещают УЗ-искатель на поверхности образца и находят максимум эхо-сигнала, отраженного от­верстием Æ 6. Значение угла а находят по риске шкалы СО № 2, соответствующей точке выхода УЗ-пучка на искателе. Пользуясь той же методикой, проверяют по СО № 1 угол призмы искателя b.

Угол ввода луча а в общем случае отличается от угла наклона оптичес­кой оси искателя а₀ и от угла преломления а_с, рассчитываемого по фор­муле Снеллиуса (см. ниже рис. 4.19). Обычно а < а₀, в то же время а_с может быть как меньше, так и больше а₀ в зависимости от условий конт­роля. При малом затухании УЗК, что имеет место при контроле сварных соединений, а₀ - а < 2°, что не существенно.

Мертвую зону при контроле наклонным преобразователем определя­ют как минимальную глубину залегания в специальном образце бокового цилиндрического отверстия, уверенно обнаруживаемого всеми индикато­рами дефектоскопа. В тех случаях, когда предельное значение мертвой зо­ны задано техническими условиями, отверстие изготавливают на заданной глубине в стандартном образце № 2А. В остальных случаях величину мерт­вой зоны проверяют по стандартному образцу № 2, имеющему отверстия Диаметром 2 мм, расположенные на глубинах 3 и 8 мм. Мертвую зону М можно рассчитать, зная длительность зондирующего импульса t и время собственных (реверберационных) шумов t _ш преобразователя. Для пря­мого искателя -

M =С _L /( t + t _ш)/2,

для наклонного -

У серийных преобразователей обычно t = 2 -20 мкс и t _ш = 5 -10 мкс, а мертвая зона М = 3 - 12 мм.

Разрешающая способность А по дальности (лучевая) или по фронту волны. Это минимальное расстояние между двумя отражателями, эхо-сиг­налы от которых при заданном уровне отсечки принимаются раздельно. Лучевая разрешающая способность зависит главным образом от длитель­ности акустических импульсов, распространяющихся в контролируемом изделии. Ее можно оценить по СО № 1, который имеет кон­центрические цилиндрические отверстия для наклонных преобразовате­лей и фрезерованные пазы разной глубины для оценки разрешающей спо­собности нормальных преобразователей.

Фронтальное " разрешение" тем выше, чем уже диаграмма направлен­ности излучателя. Для его оценки достаточно иметь два подобных один другому отражателя в любом материале и с известной скоростью распространения ультразвука. Разрешающие способности метода D _L, D t (для продольных или поперечных волн) и аппаратуры t _р связаны соотношениями:

D _L = С _l t _р/2; D t = С _t t _р /2.

Значения t _р составляют обычно 2-4 мкс.

Точность измерения координат Н и L  характеризуется случайной и систематической погрешностями. Случайная погрешность зависит глав­ным образом от оператора. Обычно это неточность установки искателя в положение наибольшего эхо-сигнала, которая может достигать 4-5% от значений координат.

Систематическая погрешность алгебраически складывается из погреш­ностей, связанных с отклонением истинных значений угла ввода а, скорос­ти УЗ и его пути в призме искателя от их расчетных характеристик. Поэ­тому погрешность измерения глубины Н может достигать 50—60%, осо­бенно при контроле малых (до 10—15 мм) и больших (более 150 мм) толщин. Систематическая ошибка для измерения L существенно меньше, чем для Н (5—15%). Проверять точность измерения⁷ координат следует по испытательным образцам. Погрешность глубиномера оценивают по СО № 1 или СО № 2 согласно ГОСТ.

Чувствительность контроля

Основной параметр — предельная чувствительность S _П характеризу­ется минимальной площадью (в мм²) отверстия с плоским дном, ориенти­рованным перпендикулярно акустической оси искателя, которое еще об­наруживается на заданной глубине в изделии при данной настройке аппа­ратуры (дефектоскопа с искателем).

Как видно из определения, слово предельная отражает пороговую характеристику чувствительности. Если эту же чувствительность оценивать  в миллиметрах глубины сверления по СО № 1 или в децибелах по СО № 2, то ее называют условной чувствительностью.

При УЗ-контроле целесообразно использовать несколько уровней чувствительности, например, поисковый, контрольный, браковочный. Поисковый — самый высокий, обычно он на 6 дБ (по амплитуде в 2 раза) выше браковочного. Браковочному уровню, при котором оценивают пос­ле поиска, недопустимость дефектов по амплитуде их сигналов, соответст­вует по величине предельная чувствительность метода. На контрольном уровне, промежуточном между браковочным и поисковым, ведут окон­чательную оценку дефектов по их условным размерам: длине, ширине, высоте.

Предельный уровень (или предельную чувствительность) использу­ют как основной уровень при настройке дефектоскопа перед контролем.

Напомним, что реальная чувствительность определяется минимальными размерами реальных дефектов, уверенно выявляемых в данных соединениях при выбранном режиме контроля, (настройка дефек­тоскопа).

Следует иметь в виду, что даже при строго стабильной условной чувст­вительности реальная и предельная чувствительность для одного и того же типа объекта, могут существенно зависеть от качества поверхности металла, акустических свойств контактной среды, температуры контроля и скорости сканирования.

Абсолютная чувствительность характеризует максимально достижи­мую чувствительность УЗ-дефектоскопа. В современных дефектоскопах она достигает 80—100 дБ. Ее не следует путать с оценкой чувствительнос­ти в абсолютных, и относительных единицах, что имеет место, например, при радиационном контроле (мм и %)..

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: