Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Эталонирование чувствительности
Эталонирование (измерение) чувствительности можно проводить двумя путями: прямым — с помощью тест-образцов и косвенным — с помощью АРД-диаграмм. Прямым способом можно эталонировать чувствительность дефектоскопа любой конструкции. При этом способе автоматически учитываются многие параметры акустического тракта. Способ достаточно прост, но весьма дорог, так как требуется иметь набор стандартных и тест-образцов с различными отражателями. Эталонирование по тест-образцам. Тест-образцы обычно изготовляют той же толщины, кривизны и из той же марки материала, что и контролируемое изделие. Обязательно также соблюдать соответствие качества поверхности тест-образца и изделия. Размеры тест-образца должны быть такими, чтобы на опорный эхо-сигнал отражателя не накладывались ложные сигналы от стенок и углов образца. Эти ложные сигналы должны по развертке ЭЛТ быть значительно дальше опорного сигнала. На тест-образце, не ближе 20 мм от краев, изготовляют искусственные эталонные отражатели, по эквивалентной площади соответствующие требуемому уровню чувствительности. Эталонировать чувствительность по тест-образцам с реальными дефектами, как правило, невозможно, поскольку точное измерение реальных дефектов и их воспроизводимость при тиражировании образцов крайне затруднены. Основные три вопроса выбора тест-образцов обусловлены: типом и глубиной расположения отражателя, а также необходимостью наличия шва в тест-образце. Тип отражателя выбирают исходя из акустических свойств, технологичности и воспроизводимости изготовления отражателя. На практике нашли применение четыре типа эталонных отражателей: плоскодонное сверление, угловой (зарубка), сегмент и боковой цилиндрический (боковое сверление). Плоскодонное сверление (см. рис 4.16, а) имеет по отношению к остальным отражателям существенное достоинство — наличие крутой монотонной зависимости амплитуды эхо-сигнала от диаметра отражателя. Но этот отражатель весьма трудно изготовить под заданным углом, с плоской и гладкой отражающей поверхностью. Поэтому технологичность и воспроизводимость его изготовления самые низкие. Боковое сверление (см. рис. 4.16, 6) — самый технологичный и воспроизводимый тип отражателя. Однако разброс значений его отражательных свойств больше, чем у " плоскодонки", и зависит от многих факторов. Например, существенно влияет боковая грань тест-образца, близость его нижней поверхности к сверлению и т. п. Зарубка (см. рис. 4.16, в) хорошо имитирует выходящие на поверхность трещины и непровары и хорошо заменяет плоскодонное отверстие. Ее выдавливают на заданную глубину на образце или непосредственно на изделии специально заточенным инструментом - бойком с помощью тисков или пресса. Глубину зарубки проверяют индикатором с игольчатым нутромером или остро заточенным-глубиномером штангенциркуля. После контроля зарубку удаляют абразивом. " Сегмент" (см. рис. 4.16, г) уступает плоскому дну и примерно равноценен зарубке по отражательным свойствам. Изготавливают " сегмент" с помощью фрезы, желательно на координатно-расточном станке со шлифовкой. Необходимость шва в тест-образце зависит: от разницы в затухании УЗК между основным металлом и металлом шва, а также от ширины валика усиления шва. Для соединений с толщиной листов до 30 мм, сваренных в один проход, разница в затухании обычно мала. Для δ > 30 мм разница может быть значительной (из-за многослойности) и ее следует оценивать. Если разница в затухании велика, то тест-образец следует изготовлять со швом. При этом необходимо обеспечить его бездефектность. Термообработка образца и швов должна быть идентичной. Валик шва может ограничивать передвижение искателя вперед при сканировании. Для зарубки у корня шва слишком широкий валик может приводить к эталонированию не по центральному, а по боковому лучу диаграммы направленности. Это приводит к искажению фактической чувствительности. Поэтому в подобных случаях необходимо иметь в тест-образце либо шов с усилением, либо имитирующую накладку. Предельную чувствительность дефектоскопа с искателем измеряют, пользуясь испытательными (тест-) образцами по ГОСТ 14782-76. Допускается вместо отверстий с плоским дном применять сегментные или угловые отражатели. При наличии аттенюатора в дефектоскопе целесообразно использовать тест-образец с боковым сверлением. Чувствительность SП здесь рассчитывают согласно прил. 2 ГОСТ 14782-76. Для сварных соединений толщиной более 15 мм глубина расположения бокового сверления диаметром D = 6 мм составляет Н = 44 мм. Для меньших толщин размеры D и Н оговаривают особо. Высота h сегментного отражателя должна быть больше длины lt поперечной ультразвуковой волны, а отношение h / b должно быть более 0, 4. Ширина b и высота h углового отражателя должны быть больше lt, отношение h / b должно быть более 0, 5 и менее 4, 0. Предельную чувствительность S П, измеренную по угловому отражателю площадью S 1, вычисляют по формуле S п = NS 1, Таким образом чувствительность УЗ-контроля может быть измерена по тест-образцам: по эквивалентной площади искусственных плоских отражателей разного типа, мм2, по глубине расположения боковых сверлений в эталоне № 1, мм, и, наконец, как отношение амплитуд измеренного и опорного (исходного) сигналов в децибелах. Значения предельно допустимых площадей дефектов (браковочный уровень) зависят от толщины элементов и категории соединений (табл. 4.4). ИЗМЕРЕНИЕ ДЕФЕКТОВ Основными измеряемыми характеристиками дефектов при УЗ-контроле служат: наибольшая амплитуда сигнала, координаты (глубина Н, расстояние L ) дефекта, условные размеры (длина, ширина, высота) дефекта, число дефектов (на шов, стык и т. п.), параметры формы дефекта. Измерение амплитуды сигнала Амплитуду А эхо-сигнала измеряют обычно двумя способами: по тест-образцам и по АРД-диаграммам. В тест-образцах, вместо реальных дефектов используют эквивалентные модели — эталонные отражатели правильной цилиндрической формы. Обычно это диск или цилиндр. Амплитуду эхо-сигнала от дефекта Аа сравнивают с амплитудой А0 от эталонного отражателя с помощью аттенюатора дефектоскопа или непосредственно используя тест-образцы. Амплитуда АД сигнала от дефекта обычно связана (коррелирована) с площадью Smin наименьшего выявляемого дискового отражателя, расположенного на той же глубине. Поэтому по амплитуде А0 эхо-сигнала от диска можно, судить о площади реального дефекта, имеющего близкую к диску отражательную способность. Площадь Smin диска, например плоскодонного отражателя, называют эквивалентной S экв площадью дефекта. Для оценки S ЭКВ нужны тест-образцы с набором плоскодонных отражателей разной площади и на разных глубинах. Координаты дефекта Расстояние от точки ввода до дефекта по ходу луча определяют из соотношения r = Ct ( t -2 t пр )/2. Здесь t, t пр, — время распространения колебаний: от пьезопластины до дефекта и обратно и в призме преобразователя (рис. 4.19).Линейная зависимость расстояния от времени позволяет реализовывать достаточно простые глубиномерные устройства. Например, применяют калиброванные линейные развертки с подвижными метками, механически связанными с движками соответствующих шкал. Рис. 4.12. Координаты дефекта Н, L при УЗ-контроле прямым (а) и наклонным (б) искателем Важно также расположение дефекта в наплавленном металле, т. е. его координаты HL (рис. 4.12): Н =rcos a; L=sin a.. Условные размеры дефектов Условными размерами называют параметры дефектов, измеренные как расстояния между так называемыми " пороговыми" положениями УЗ-преобразователя при его движениях вдоль или поперек сварного шва. Различают условную протяженность D L, условную ширину D x и условную высоту D Н дефекта. Условная ширина D х — это расстояние при перемещении преобразователя поперек шва от первого порогового положения — момента превышения амплитудой А эхо-сигнала дефекта некоторого заданного уровня А0 до второго порогового положения - момента уменьшения амплитуды А ниже уровняло (рис. 4.20и4.21, а).
а) б) Рис. 4.13. Схема определения условных размеров дефектов: а) – условной ширины Δ х и высоты Δ Н; б) – условной протяженности Δ L Условная протяженность D L — это разность расстояний между пороговыми положениями преобразователя при его перемещении вдоль оси шва (рис. 4.21, 6). Условную высоту D Н измеряют (по глубиномеру прибора) как разность глубин залегания дефекта при перемещении преобразователя между его пороговыми положениями перпендикулярно шву. Применяют два способа задания пороговых положений: 1) фиксируют заданное отношение Атах/А0 наибольшей амплитуды Границы дефекта в этом случае примерно совпадают с осями преобразователя в его пороговых положениях; 2) регламентируют наименьшую амплитуду А0 эхо-сигнала А0 =
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-18; Просмотров: 559; Нарушение авторского права страницы