Настройка дефектоскопа для измерения скорости ПАВ

В работе используется ультразвуковой дефектоскоп УД2-12. Общие виды передней панели и панели управления представлены на рис. 2.4, 2.5.

Установите сенсорным переключателем режим "mmH"(на верхней панели дефектоскопа) при этом против надписи "mm" должна загореться вертикальная черточка.

Рисунок 2.4. Передняя панель дефектоскопа

Рисунок 2.5. Верхняя панель дефектоскопа

 

Произведите калибровку установки следующим образом. Возьмите стандартный образец СО-3, изготовленный из материала контрольного образца. Наклонный преобразователь установите на поверхность образца СО-3 таким образом, чтобы его передняя грань совпадала с рисками соответствующими "0" на СО-3 (Рис. 2.6).

Рис. 2.6

Рычажок изменения угла ввода наклонного преобразователя переведите в крайнее верхнее положение, соответствующее 90° углу ввода ультразвука в сталь.

Установите искатель на стандартный образец, предварительно смочив его поверхность контактной жидкостью.

Если экран дефектоскопа «забит» шумами – уменьшите плавное усиление " ", если недостаточно и этого – нажатием кнопок введите необходимое затухание аттенюатора. (Желательно отсечку шумов устанавливать минимальной или выключать, т.е. ручка " " должна находиться в крайнем положении против часовой стрелки.)

Установите необходимый масштаб развертки по полученному изображению. Эхо-сигнал предпочтительно располагать у правого края экрана ЭЛТ путем вращения ручки " " – плавного изменения длительности развертки. Затем вращением ручки " "(на передней панели) добиваются гашения развертки до эхосигнала и ручкой "0" устанавливают значение 55 мм (считывания времени прихода эхо-сигнала можно добиться подведением стробирующего импульса ручкой " ").

Переведите сенсорный переключатель в режим "ms", при этом против надписи "ms" должна загореться горизонтальная черточка. С помощью ручки "0" установите значение 37 мкс. Затем, перейдя в режим "mmH", ручкой "mmH" добейтесь значения 55 мм.

Порядок выполнения работы

Рисунок 2.7

1. Измерение скорости ПАВ в стальном полуцилиндрическом образце №1.

Измерение скорости ПАВ производится при двух положениях преобразователя относительно крайней грани образца (Рис.2.7).

Смочив поверхность образца №1 контактной жидкостью, установите преобразователь. Пользуясь описанной выше методикой, добейтесь появления на экране дефектоскопа пришедшего эхо-сигнала от грани образца. Считав полученное значение расстояния до отражателя и времени прохождения эхо-сигнала в образце, вычислите скорость поверхностной волны по формуле:

.                                     (2.3)

Поскольку с помощью дефектоскопа возможно измерение времени прохождения ультразвука только по пути: преобразователь – отражатель – преобразователь, то рассчитывать скорость ПАВ следует исходя из (2.4).

.                                   (2.4)

Рисунок 2.8.

2. Измерение скорости ПАВ в стальном образце №2.

Установите преобразователь на поверхность образца №2 (Рис. 2.8)

Перед установкой преобразователя нанести на его рабочую поверхность и образец небольшое количество контактной жидкости. Добейтесь появления на экране дефектоскопа пришедших эхо-сигналов от «пропила» и грани образца. Считав полученные значения расстояния до отражателей и времени прохождения эхо-сигнала, вычислите скорость поверхностной волны по формуле.

.                         (2.5)

Требования к отчету

 

Отчет по работе должен содержать следующие разделы.

1.Краткое изложение физических принципов образования поверхностных волн и способов их регистрации;

2.Краткое изложение принципов измерений, образования погрешностей и действия ультразвуковой аппаратуры для измерения дистанций с помощью поверхностных волн, основные понятия, термины, и определения;

3.Описание измерительной аппаратуры, включая схематический вид и назначение элементов конструкции электроакустических преобразователей с переменным углом ввода и предназначенных для возбуждения поверхностных волн в металлах; таблицы с данными измерений, вычислений и статистической обработки, результаты экспериментальных исследований в виде таблиц (таб. 2.1, таб.2.2);

Таблица 2.1

№	Расстояние до отражателя L, мм	Измеренное время , мкс	Скорость ПАВ , м/с

 

Таблица 2.2

№	Расстояние до отражателя, мм		Измеренное время, мкс		Скорость ПАВ , м/с

 

4.Графики теоретической и экспериментальной относительных погрешностей для различных объектов измерений;

5.Выводы по результатам работы.

Контрольные вопросы

 

1.Перечислите различные области технических применений устройств на поверхностных волнах, дайте их краткие характеристики.

2.Дайте характеристику волновых процессов, происходящих в поверхностной волне.

3.Перечислите основные факторы, влияющие на распространение поверхностных волн.

4.Поясните назначение основных элементов конструкции наклонных преобразователей с переменным углом ввода ультразвуковых колебаний.

5.Расскажите об основных способах возбуждения поверхностных волн.

6.Проанализируйте зависимость скорости рэлеевской волны от коэффициента Пуассона. Может ли существовать рэлеевская волна на поверхности жидкости?

7. Сформулируйте и обоснуйте вывод о подверженности поверхностной волны явлению дисперсии.

Список литературы

1. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981. – 288 с.

2.Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн.2 Акустические методы контроля: Практ. пособие/И.Н.Ермолов, Н.П.Алешин, А.И.Потапов; Под ред. В.В.Сухорукова.- М.: Высш. Шк., 1991.- 283 с.

Лабораторная работа 3