Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Руководящие документы на ультразвуковой контроль

Стр 1 из 11Следующая ⇒

ОСНОВНЫЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ

ТЕХНОЛОГИИ УЗ КОНТРОЛЯ

Технология (от греческих слов techne – искусство, мастерство, умение и logos – слово, учение) ультразвукового контроля - это наука о закономерностях, действующих в технологическом процессе УЗ контроля.

Задача технологии как науки – выявление физических, химических, механических и других закономерностей с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов.

Технологический процесс УЗ контроля - это совокупность действий, связанных с подготовкой, проведением и оформлением результатов ультразвукового контроля.

Технологический процесс УЗ контроля может быть как составной частью общего производственного технологического процесса, так и самостоятельным процессом контроля или диагностики.

Основными составными частями технологии УЗ контроля являются:

- прогнозируемая оценка возможной дефектности объектов контроля и определение на этой основе задач УЗ контроля;

- оценка дефектоскопичности объектов контроля;

- выбор методов и средств УЗ контроля;

- определение основных параметров контроля и способов их настройки;

- подготовка рабочего места и объекта к УЗ контролю;

- организация, последовательность и содержание операций УЗ контроля;

- алгоритм оценки качества объекта по результатам УЗ контроля.

Руководящие документы на ультразвуковой контроль

Существует несколько уровней технической документации, определяющей порядок и правила проведения УЗ контроля.

Структурная схема

формирования технической документации на УЗ контроль

Документацией высшего уровня являются государственные стандарты (ГОСТы) на ультразвуковой контроль продукции данного вида.

В данном случае классификация по видам производится по способу производства продукции. Так, наиболее часто применяют государственные стандарты на листовой прокат [1, 2], поковки [3], трубы [4], железнодорожные рельсы [5], сварные соединения [6]. Государственные стандарты задают общие требования, обязательные для исполнения в любых отраслях промышленности, где производят ультразвуковой контроль продукции данного вида.

При необходимости в отраслях промышленности разрабатывают руководящие документы, обязательные для применения в данной отрасли. Они учитывают как конструктивные особенности продукции, так и условия ее эксплуатации. Эти документы могут иметь различные наименования: отраслевой стандарт (ОСТ), руководящий документ (РД), основные положения (ОП), правила контроля (ПК), однако все они обязаны учитывать требования ГОСТа на продукцию данного вида.

Еще более конкретное содержание имеют документы, определяющие правила проведения УЗК на конкретном предприятии. Документ может называться: стандарт предприятия (СТП), инструкция, методика и т. п. Эти документы создают на основе и с учетом требований отраслевых документов, но ограничиваются правилами проведения контроля только той продукции, которую выпускает данное предприятие. Здесь могут быть учтены не только технические особенности продукции, но и организационные взаимоотношения, характерные для данного предприятия. Иногда по требованию Заказчика предприятие разрабатывает инструкцию по УЗ контролю (процедуру УЗ контроля) продукции, относящейся к определенному заказу, например, инструкция по УЗ контролю сварных соединений сосуда химии. В таком случае разработанную инструкцию обычно направляют Заказчику для согласования (одобрения).

Требования к построению и оформлению стандартов на УЗ контроль определены государственным стандартом ГОСТ 20415. В соответствии с требованиями этого документа в стандартах на контроль должны содержаться следующие разделы:

· Вводная часть, где указана область применения документа, материалы, на основании которых он составлен, а также приведен перечень несплошностей, подлежащих выявлению при контроле по данному документу;

· Средства контроля, где определены требования к приборам, преобразователям, образцам и другим средствам контроля, а также к порядку контроля за их состоянием;

· Подготовка к контролю, где определены требования к картам контроля, подготовке изделия и рабочего места к контролю, проверке и настройке средств контроля;

· Проведение контроля, где указаны схемы прозвучивания, параметры сканирования, признаки дефектов, измеряемые характеристики дефектов и способы их измерения;

· Оценка качества изделия и оформление результатов контроля, где указаны сведения, которые должны быть в отчетах о проведенном контроле;

· Требования безопасности, где указаны требования, соблюдение которых обязательно при работе по контролю объектов в соответствии с данным документом.

Нормативные документы (правила контроля – ПК, технические условия – ТУ и т.п.) содержат показатели технических требований к контролируемому объекту по результатам ультразвукового контроля. В ряде случаев технические требования являются составной частью ГОСТов, ОСТов или других документов, определяющих технологию УЗ контроля.

Заключительным звеном данной структуры является карта УЗ контроля (технологическая карта УЗ контроля), которая является основным рабочим документом дефектоскописта. Она должна содержать достаточную информацию о контролируемом объекте, требованиях к его качеству, применяемых средствах контроля и схемах прозвучивания. Конкретные требования к минимально необходимому объему информации устанавливаются технической документацией на проведение УЗ контроля продукции данного вида. Как правило, карта контроля содержит следующие сведения:

· Наименование документа и его идентификационный номер (графа 2 на рис.);

· Информация о конструкции и категории объекта контроля (графы 3 – 9);

· Информация об объеме контроля и степени контроледоступности (графы 10 – 11);

· Идентификационные номера методического и нормативного документов (графы 12 – 13);

· Нормативные требования по оценке качества (графы 14 – 15);

· Применяемые средства контроля и способы настройки чувствительности (графы 16, 17, 20);

· Схема, направления прозвучивания и шаг сканирования (графы 18, 19, 21);

· Эскиз контролируемого узла с указанием необходимых размеров, требований к качеству поверхности сканирования, схем прозвучивания и ширины зоны зачистки (графа 21);

· Подпись разработчика и, при необходимости, других должностных лиц.

Форма карты, приведенная в примере, достаточно универсальна и распространяется на УЗ контроль различных видов продукции: сварных швов, листового проката, поковок, труб и др. При необходимости в карту контроля могут быть включены и другие сведения, например, величина, на которую изменяют усиление относительно опорного сигнала, вид контактной

ОАО «ИЗ»

Наименование

Чертеж

Сборка

Требование УЗК

Верхняя часть

1204.02.70.500 СБ

1204.02.70.000 СБ

1204.02.70.000 ТБ2

Объект контроля

Материал

Категория

Объем УЗК

Степень к / д

Сварной шов № 6

УОНИИ-13/45АА

100%

3С

Методика

Нормативный документ

Границы регистрации

ПНАЭ Г-7-030-91

ПНАЭ Г-7-010-89

S₀ = 15 мм²

Пределы

Допустимости

S_э_max = 30 мм²; N = 9/100; DL = DL₀; Dl₁₂ ³ {DL₁; DL₂}_max; дефекты типа «Т» недопустимы.

Дефектоскоп

USN 52R

ПЭП

Направления прозвучивания

19.

Шаг

Ска -

Ниро -

Вания

Способы настройки

Чувствительности

мм

АРД

СО №

СОП№

Донный

B2S

201

SEB4-0

H=25

WB45-N2

K1+4дБ

R100

WB60-N2

R100

WB35-N2

K1+4дБ

R100

Эскиз

Согласовано

Утвердил

Проверил

Разработал

Изменения

Схема включения.

Тип ПЭП по схеме включения (совмещенный или PC) выбирают в зависимости от толщины изделия или расстояния зоны контроля от поверхности ввода. Прямые совмещенные ПЭП обычно применяют для контроля изделий толщиной более 50 мм, а прямые PC ПЭП - для контроля изделий толщиной до 50 мм включительно, или приповерхностного слоя толщиной до 50 мм. Наклонные ПЭП большей частью используют по совмещенной схеме включения. Наклонные PC ПЭП с поперечной волной используют преимущественно для УЗ контроля сварных соединений тонкостенных труб (толщиной 2,0 мм – 9,0 мм) диаметром £ 400 мм (они известны как «хордовые преобразователи»). Наклонные PC ПЭП с продольной волной применяют для контроля сварных соединений с крупнозернистой структурой и высоким уровнем структурных шумов (аустенитные швы). Отдельно следует отметить наклонные PC ПЭП, возбуждающие головную волну - преобразователи головной волны (ПГВ), которые применяют для выявления отражателей, расположенных вблизи поверхности ввода, и с ориентацией, близкой к перпендикулярной относительно поверхности ввода (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Примеры применения преобразователя головных волн (ПГВ):

а - выявление трещин под наплавкой; б - выявление трещины под тавровым швом;

в - выявление трещины под резьбой. Т-трещина

Степень демпфирования.

Для решения разнообразных задач практического контроля созданы и изготавливаются ПЭП с различными конструктивными особенностями. ПЭП с низкой степенью демпфирования позволяют создать наиболее мощный излучаемый импульс, однако при этом увеличивается мертвая зона и ухудшается лучевая разрешающая способность. Поэтому такие ПЭП целесообразно использовать для контроля изделий большой толщины (более 500 мм) или с высоким затуханием, обусловленным поглощением звука. ПЭП с высоким демпфированием создают короткий импульс, при этом достигаются наименьшая мертвая зона и наилучшая лучевая разрешающая способность. Чувствительность ПЭП вследствие сильного демпфирования в определенной мере снижается, хотя обычно ее вполне достаточно для решения большинства практических задач.

Тип протектора.

Решающим достоинством прямых ПЭП с мягкими протекторами является их малая чувствительность к колебаниям шероховатости поверхности контроля. Сменный протектор резко увеличивает срок службы таких ПЭП. Поэтому, несмотря на несколько худшие, чем у ПЭП с жестким протектором, мертвую зону и разрешающую способность, ПЭП с мягким протектором получили очень широкое применение. Прямые ПЭП с жестким протектором чаще используют для определения характеристик обнаруженных отражателей, а также для измерения толщины. Рекомендуемая шероховатость поверхности при использовании прямых ПЭП с жестким протектором R _a» 2,5 мкм по ГОСТ 2789. Наклонные ПЭП с мягким протектором практически не применяют. По мере износа рабочей поверхности наклонного ПЭП ее можно восстанавливать путем наклеивания пластины из оргстекла. PC ПЭП с мягким протектором применяют достаточно редко, поскольку протектор увеличивает уровень собственных шумов ПЭП в зоне контроля.

Стрела ПЭП.

Размер стрелы наклонного ПЭП имеет наибольшее значение при контроле сварных соединений небольшой толщины (менее 20 мм) с усилением. Обычно ставится задача прозвучивания корня шва прямым лучом, поэтому точка выхода должна быть максимально приближена к усилению, то есть стрела ПЭП должна быть по возможности минимальной (рис. 8.3). В некоторых методических документах рекомендуется уменьшать стрелу наклонного ПЭП путем ее сошлифовки наждачной бумагой. Однако следует иметь в виду, что при этом могут возрасти собственные шумы ПЭП из-за реверберации в призме.

Рис. 8.3. Влияние величины стрелы ПЭП на возможность прозвучивания корня шва

прямым лучом: а - корень шва не прозвучивается; б - корень шва прозвучивается

Размер пьезоэлемента.

При УЗ дефектоскопии применяют ПЭП с пьезоэлементами размером от 5 до 50 мм. Наиболее широко используют ПЭП с пьезоэлементами размером от 10 до 25 мм. При выборе размера пьезоэлемента следует учитывать следующие факторы. При увеличении размера пьезоэлемента:

- уменьшается ширина диаграммы направленности, что, с одной стороны, сужает озвучиваемый сектор, а с другой - улучшает фронтальную разрешающую способность;

- повышается чувствительность на больших расстояниях;

- увеличивается ближняя зона;

- ухудшается акустический контакт на криволинейных поверхностях.

Исходя из этого, ПЭП с большим размером пьезоэлемента можно рекомендовать для:

- более точной оценки границ дефектного участка и возможности его разбиения на более мелкие участки или на отдельные дефекты;

- обеспечения высокой чувствительности при контроле изделий большой толщины;

- оптимизации УЗ контроля крупнозернистых материалов.

ПЭП с малым пьезоэлементом можно рекомендовать для:

- проведения поиска несплошностей;

- более точной оценки эквивалентных размеров несплошностей по АРД-диаграмме на небольших расстояниях;

- контроля изделий с криволинейной поверхностью.

Частота.

В дефектоскопии металлоконструкций обычно ограничиваются диапазоном частот 0,5 -5,0 МГц, а наиболее употребим диапазон 1,8 - 5,0 МГц.

Частоту 4,0 - 5,0 МГц применяют при контроле мелкозернистых заготовок небольшой толщины (обычно < 100 мм) и сварных соединений толщиной менее 20 мм. Изделия большей толщины контролируют ультразвуком частотой 1,8 - 2,5 МГц. Для контроля заготовок с крупнозернистой структурой и с большим затуханием рекомендуют применять более низкие частоты. При выборе частоты нужно учитывать, что ее увеличение вызывает:

- увеличение ближней зоны;

- уменьшение мертвой зоны, связанное с уменьшением длительности свободных колебаний пьезоэлемента;

- улучшение (уменьшение численного значения) лучевой и фронтальной разрешающей способности;

- сужение диаграммы направленности;

- увеличение коэффициента затухания и, связанное с ним, падение чувствительности на больших толщинах (более 200 мм);

- увеличение уровня структурных шумов в крупнозернистых материалах;

- уменьшение уровня собственных шумов ПЭП, связанное с увеличением затухания звуковой волны в элементах ПЭП при возрастании частоты.

Следует также отметить, что при повышении частоты ухудшается выявляемость плоскостных дефектов, неперпендикулярных падающему УЗ лучу. Это происходит как из-за сужения диаграммы направленности ПЭП, так и из-за сужения индикатрисы рассеяния (диаграммы направленности вторичного излучателя) дефекта (рис. 8.4). Однако, в тех случаях, когда рассматривается рассеяние на краю трещины, или идет речь о диффузном рассеянии на многоэлементной поверхности трещины, может наблюдаться и эффект улучшения выявляемости несплошности.

Рис. 8.4. Индикатрисы рассеяния дефекта при озвучивании разными частотами

Угол ввода.

В общем случае угол ввода выбирают таким образом, чтобы обеспечивалось прозвучивание проверяемого сечения акустической осью преобразователя (прямым или однократно отраженным лучом). При этом также следует стремиться обеспечить перпендикулярное или близкое к нему прохождение акустической оси по отношению к направлению возможной ориентации несплошностей.

Выявление дефектов, выходящих на поверхность, наиболее эффективно обеспечивается падением поперечной волны под углом 45°± 5° к этой поверхности.

В некоторых случаях невозможно в полной мере следовать указанным рекомендациям. Так, в стыковых сварных соединениях наилучшая выявляемость дефектов достигается при контроле ПЭП с углами ввода 60° - 70°. Однако при большой толщине изделия для проведения такого контроля необходимо иметь достаточно большую зону перемещения ПЭП, то есть зачищенный участок поверхности на значительном расстоянии от шва, что не всегда возможно организовать. Кроме того, существенно увеличивается путь звукового луча в изделии, следовательно, затрудняется обеспечение требуемой чувствительности. Иногда указанные выше условия невозможно выполнить из-за необходимости обеспечения полноты контроля сварного соединения. Учитывая эти и другие ограничения, находят компромиссные решения по выбору угла ввода. Более полные рекомендации приведены в разделе, касающемся схем сканирования конкретных объектов контроля.

Диапазон контроля

Диапазон контроля определяется временной длительностью горизонтальной развертки дисплея дефектоскопа. Диапазон контроля зависит от зоны контроля. Зоной контроля называютучасток развертки, в пределах которого дефектоскопист регистрирует и оценивает все индикации, достигшие заданного уровня. Зона контроля непосредственно связана с контролируемым объемом детали. Начало зоны контроля определяется минимальным расстоянием по акустической оси от точки ввода УЗ колебаний до контролируемого объема. Конец зоны контроля определяется расстоянием по акустической оси до наиболее удаленной точки контролируемого объема. Можно говорить о ширине зоны контроля (мм) или ее длительности (мкс). Обычно рекомендуют выбирать диапазон контроля так, чтобы зона контроля занимала не более 75% - 80% горизонтальной развертки. Это обусловлено следующими причинами:

- в крайней правой части горизонтальной развертки наиболее вероятны искажения линейности по горизонтали, особенно для дефектоскопов с электронно-лучевой трубкой;

- иногда за донным сигналом возникают индикации, анализ которых позволяет получить полезную дополнительную информацию об объекте контроля;

- конец зоны контроля может «плавать» в некоторых пределах из-за изменения геометрических размеров на разных участках объекта контроля.

В практике чаще всего встречаются следующие варианты:

1 - на экране наблюдают все сечение изделия, контролируемого прямым лучом (рис. 8.5, а). Начало развертки соответствует точке 0 мм, то есть моменту входа УЗ колебаний в объект контроля. Начало зоны контроля соответствует мертвой зоне. Конец зоны контроля составляет 75% - 80% диапазона контроля.

2 - на экране наблюдают часть сечения контролируемого изделия (рис. 8.5, б). Введена задержка развертки. Начало развертки и начало зоны контроля соответствуют расстоянию H ₁. Конец зоны контроля составляет 75% - 80% диапазона контроля.

3 - на экране наблюдают все сечение изделия при контроле прямым и однократно отраженным лучом (рис. 8.5, в). Начало развертки соответствует точке 0 мм. Начало зоны контроля соответствует мертвой зоне. Конец зоны контроля находится на расстоянии 2 r и составляет 75% - 80% диапазона контроля.

4 - для одного из трех указанных случаев установлен диапазон контроля, кратный 50 или 100 мм (рис. 8.5, г).

Рис. 8.5. Выбор диапазона контроля:

а - контроль всего сечения прямым лучом;

б – контроль части сечения прямым лучом;

в - контроль всего сечения прямым и однократно отраженным;

г-при контроле всего сечения прямым лучом установлен диапазон контроля, кратный 50 мм.

Зона автоматической сигнализации дефектов (АСД)

При ручном УЗ контроле без внешних индикаторов (самописцев, отметчиков и т. д.) зону АСД устанавливают в том случае, когда дефектоскопист хочет выделить зону контроля на дисплее дефектоскопа с помощью строб-импульса (рис. 8.6). Система АСД имеет органы настройки, регулирующие:

- начало (или задержку) зоны АСД (начало строб-импульса);

- ширину (или длительность) зоны АСД (ширину строб-импульса);

- уровень порога срабатывания АСД (высоту строба).

Дефектоскоп измеряет и выводит на дисплей амплитудную характеристику импульса и расстояние или время прохождения импульса по акустическому тракту. Если в зоне АСД находится одновременно несколько сигналов, превысивших порог срабатывания АСД, обрабатывается либо первый сигнал (если установлен режим измерения по фронту), либо максимальный (при установке режима измерения по пику).

Рис. 8.6. Применение строб-импульса зоны АСД

при контроле зоны сплавления антикоррозионной наплавки с основным металлом

Индикацию зоны АСД (звуковую или световую) целесообразно использовать лишь в том случае, когда в зоне АСД отсутствуют эхоимпульсы, не являющиеся эхосигналами от дефектов. Звуковую индикацию следует использовать при работе в таких условиях, когда наружные шумы не маскируют звук индикатора.

Отсечка

При выключенной отсечке и достаточно большом усилении дефектоскопа, соответствующем режиму поиска, на экране вдоль горизонтальной линии развертки наблюдаются многочисленные импульсы малой амплитуды (менее 1/5 высоты экрана), причиной которых являются электронные и акустические шумы, не имеющие отношения к несплошностям контролируемого изделия. Опытный дефектоскопист привыкает к такой картине на дисплее и способен на ее фоне обнаружить полезные сигналы (то есть эхоимпульсы от дефектов) небольшой амплитуды. Для снижения уровня шумов предусмотрена отсечка. Однако включение отсечки подавляет не только шумы, но и полезные сигналы, сужая возможности дефектоскописта по выявлению небольших несплошностей. Кроме того, полностью включенная некомпенсированная отсечка» на 10 дБ уменьшает динамический диапазон экрана, что более чем в 3 раза уменьшает диапазон оценки размера дефекта по экрану дефектоскопа. Не допускается включение отсечки при использовании накладных АРД-шкал, применение которых рассчитано на полный динамический диапазон. По этим причинам следует по возможности избегать включения отсечки.

Мощность

Увеличение мощности обычно приводит к увеличению мертвой зоны и ухудшению лучевой разрешающей способности, поэтому; где возможно, следует работать на малой мощности. Увеличивать мощность нужно только в тех случаях, когда другими способами не удается обеспечить требуемую чувствительность контроля. Обычно это бывает при контроле изделий большой толщины или с большим поглощением звука.

Настройка глубиномера и чувствительности описана ниже. Таким образом, здесь рассмотрены принципы выбора основных режимов настройки для органов регулировки, встречающихся в большинстве дефектоскопов 2-й группы. Современные микропроцессорные дефектоскопы, как отечественные, так и зарубежные, могут иметь возможность регулирования и других параметров (например, формы генерируемого импульса, степени обработки эхоимпупьса, поступающего на дисплей, вариантов работы глубиномерного устройства и т. д.). В этом случае режимы настройки выбираются на основании сведений, изложенных в главе 6 данной книги, рекомендаций инструкций по эксплуатации дефектоскопа или специальных методик.

СТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫ

Рис. 6.49. Стандартный образец К1

Рис. 6.53. Стандартный образец К2

Настройка глубиномера

При настройке глубиномера всегда в той или иной форме присутствуют 2 этапа:

1 - настройка на скорость УЗ волн в контролируемом материале;

2 - установка задержки нуля (в дефектоскопах с блоком цифрового отсчета) или задержки развертки (в дефектоскопах без БЦО).

Конкретные действия, выполняемые при настройке по каждому этапу, зависят от типа дефектоскопа. Тем не менее, можно указать основные варианты, встречающиеся в современных дефектоскопах. По первому этапу настройки такими вариантами являются:

- установка известного значения скорости путем дискретного переключения или набора на клавишах управления с отображением на дисплее;

- получение на цифровом глубиномерном устройстве заданного расстояния между двумя опорными эхосигналами от отражателей, расположенных на разных глубинах;

- настройка скорости развертки, при которой расстояние между эхоимпульсами от двух опорных отражателей, расположенных на разных расстояниях, соответствует расстоянию между отражателями. При работе с прямыми совмещенными и PC ПЭП в качестве опорных сигналов обычно используют 1-й и 2-й донные сигналы из плоскопараллельных образцов с известной толщиной (К1, К2, CBU, VW, СО-2 и др.) или непосредственно контролируемое изделие, если известна его толщина в какой-либо точке.

При работе с наклонными ПЭП на углеродистых сталях в качестве опорных могут быть использованы:

- 1-й и 2-й эхоимпульсы от цилиндрической поверхности R 55 образца СО-З. При установке ПЭП на образец СО-З (рис. 8.10) УЗ импульс совершает многократные колебания по пути О-А-О-В-О. Первый эхоимпульс возникает после прохождения пути О-А-О, второй эхоимпульс - после прохождения пути О-А-О-В-О-А-О. На дисплее при этом возникают: первый эхоимпульс - на расстоянии 55 мм, второй - на расстоянии 110 мм от первого, все дальнейшие - на расстоянии 110 мм друг от друга.

Рис. 8.10. Настройка глубиномера для наклонного ПЭП по стандартному образцу СО-З

-1-й и 2-й эхоимпульсы от цилиндрической поверхности R 100 образца К1. При установке ПЭП на образец К1 (рис. 8.11) УЗ пучок совершает многократные колебания между цилиндрической поверхностью R 100 и двугранным углом, образованным пропилом Р и плоскостью А. Каждый раз в одном направлении луч проходит расстояние 100 мм;

Рис. 8.11. Настройка глубиномера для наклонного ПЭП по стандартному образцу К1

-1-й и 2-й эхоимпульсы от цилиндрической поверхности R 25 образца К2. При установке ПЭП на образец К2 (рис. 8.12) импульс совершает многократные колебания аналогично образцу СО-3. На дисплее при этом возникают: первый эхоимпульс на расстоянии 25 мм, второй на расстоянии 75 мм от первого, все дальнейшие - на расстоянии 75 мм друг от друга.

Рис. 8.12. Настройка глубиномера для наклонного ПЭП по стандартному образцу К2

Для сталей другого класса, а также для других металлов должны быть изготовлены образцы из такого же материала.

В качестве опорных отражателей, расположенных на разных расстояниях могут быть использованы:

- двугранные углы (рис. 8.13, а);

- два отражателя, выполненные на разных расстояниях (рис. 8.13, б)

Рис. 8.13. Настройка глубиномера по двум отражателям, расположенным на разных расстояниях: а - двугранные углы; б - боковые отверстия

Некоторые другие способы получения опорных эхоимпульсов приведены на рис. 8.14.

Рис. 8.14. Получение опорных эхоимпульсов на разных расстояниях: а - прямой и однократно

отраженный сигналы от двугранного угла; б - прямой и однократно отраженный сигналы

от бокового отверстия; в - получение эхоимпульсов с разных поверхностей образца

По второму этапу настройки глубиномера применяют следующие варианты:

- установка известного значения задержки развертки путем набора на клавишах управления с отображением на дисплее;

- регулировка нуля глубиномера с получением на цифровом глубиномерном устройстве заданного расстояния до опорного отражателя (дефектоскопы с БЦО);

- регулировка задержки развертки для установки эхоимпульса от опорного отражателя в заданное положение на экране дефектоскопа (дефектоскопы без БЦО).

Большинство современных дефектоскопов имеют функцию автонастройки глубиномера, позволяющую быстро и точно выполнить настройку одновременно по обоим этапам. Для автонастройки необходимо иметь образец, воспроизводящий два эхосигнала (одновременно или последовательно) на разных, но известных расстояниях. Поэтому ее можно провести по любому из указанных выше образцов. Стандартно при автонастройке выполняют следующие операции:

- получают максимум эхосигнала от первого отражателя (или первый максимум от отражателя), стробируют эхосигнал и вводят в память дефектоскопа расстояние до него;

- получают максимум эхосигнала от второго отражателя (или второй максимум от отражателя) стробируют эхосигнал и вводят в память дефектоскопа расстояние до него;

- вводят команду на автонастройку.

При работе наклонным ПЭП в разных производственных задачах может потребоваться измерение расстояния до дефекта по лучу r, глубины h или расстояния от точки выхода до проекции дефекта на поверхность x. Дефектоскоп после указанной выше настройки сам рассчитывает любую из этих координат, однако в него необходимо ввести точное значение фактического угла ввода. Вместо координаты x по команде дефектоскописта прибор может показывать укороченную проекцию x _у, но для этого необходимо ввести в прибор значение стрелы ПЭП.

Некоторые типы дефектоскопов рассчитывают значение параметра h с учетом количества отражений n, при котором получен эхосигнал (рис. 8.15). Для этого достаточно ввести в прибор значение толщины изделия H. При этом,

если n –четное или 0 прибор считает h = r × cos a - nH.

Если же n - нечетное, то прибор считает h = (n +1 ) H - r × cos a.

Рис. 8.15. К вопросу учета количества отражений при индикации параметра h

В дефектоскопе может быть также предусмотрена сервисная функция измерения координат при хордовом прозвучивании по цилиндрической поверхности. Для учета кривизны необходимо ввести радиус объекта контроля.

Для более точной настройки глубиномера рекомендуют:

- все настройки и измерения выполнять в положениях ПЭП, когда наблюдается максимум эхосигнала от отражателя;

- все операции настройки и измерения производить при одинаковой высоте эхоимпульса (обычно 2/5 - 4/5 высоты экрана);

- настройки и измерения проводить при близкой (±5°С) температуре ПЭП, образца и объекта контроля;

- не использовать для настройки и измерений конец горизонтальной шкалы (1/10 часть развертки в правой ее части), поскольку у некоторых приборов линейность в конце горизонтальной развертки несколько ухудшается;

- настройку прибора для наклонных ПЭП производить по фактическому углу ввода. Это особенно важно для ПЭП с углами ввода 60° и более, для которых небольшое отклонение угла приводит к существенному изменению координат h и x.

После завершения настройки целесообразно проверить ее путем измерения расстояний до отражателей, расположенных в диапазоне контроля, но на других координатах.

Способ АРД-диаграмм

Может применяться как основной в большинстве случаев контроля изделий простой геометрической формы. Особенно целесообразен в следующих случаях:

- при контроле крупногабаритных или толстостенных изделий;

- при контроле изделий с участками, разнородными по затуханию. Способ АРД-диаграмм экономически более выгоден, поскольку не требует затрат на изготовление и аттестацию стандартных образцов предприятия.

Не допускается применение способа АРД-диаграмм в случаях:

- неполного прилегания контактной поверхности преобразователя к контактной поверхности объекта контроля (например, цилиндрическая поковка с наружным диаметром 150 мм и менее);

- ограничения для свободного распространения УЗ пучка, связанные либо с малой толщиной объекта (например, при контроле сварных соединений толщиной менее 20 мм), либо с влиянием боковых стенок (например, при контроле с торца детали, имеющей большую длину).

Не рекомендуют применять способ АРД-диаграмм для оценки размеров несплошностей, расположенных в пределах ближней зоны ПЭП.

В современных микропроцессорных дефектоскопах способ АРД-диаграмм может быть реализован путем включения в функциональную схему дефектоскопа специального АРД-блока, позволяющего для заданных ПЭП и акустических параметров материала производить автоматический расчет эквивалентного размера несплошности. При этом АРД – кривая для заданного размера отражателя отображается на дисплее дефектоскопа.

Расчетный способ

Основан на применении формул расчета акустического тракта. Может применяться в тех случаях, когда отсутствуют СОП и АРД-диаграммы, а также при необходимости пересчета эквивалентных размеров по одному из видов отражателей (например, по плоскодонному отверстию) в эквивалентные размеры по другому виду отражателя (например, по цилиндрическому отверстию).