Ультразвуковой (эхо-импульсный) метод контроля – классификация, область применения, оборудование. Оценка опасности и критичности параметров дефектов ТП.

Принцип эхо-импульсного метода контроля основан на регистрации сигналов, отраженных от границы несплошности (дефекта), имеющейся в материале контролируемого изделия или от поверхности изделия. Эхо-метод еще называется методом отражения.

Для реализации метода в контролируемое изделие с помощью источника звука (излучателя) излучается ультразвуковой импульс, который распространяется в материале изделия с постоянной скоростью (зондирующий импульс). При встрече зондирующего имтльса с границей раздела между материалом и несплошностью (или поверхностью изделия) часть звуковой энергии отражается (эхо) и попадает на приемник зв\ка.

При контроле эхо-методом амплитуда эхо-сигнала характеризует размер отражателя, а временной интервал между моментом возбуждения зондирующего импульса и моментом прихода эхо-импульса (время пробега) соответствует местоположению отражателя. Следует обратить внимание, что при контроле эхо-импульсным методом амплитуда эхо-сигнала в общем случае сложным образом зависит от:• излученной энергии;• характеристик направленности излучателя и приемника;• размера отражателя;• положения отражателя;• свойств поверхности отражателя;• затухания акустической волны.

Эхо-импульсный метод контроля используется в приборах двух типов –дефектоскопе и толщиномере. Оба эти прибора состоят из двух основных частей, которые определяют технические и технологические характеристики указанных средств контроля, – это электронный блок и пьезопреобразователь. Обычно электронный блок комплектуется несколькими типами пьезоэлектрических преобразователей, которые позволяют решать различные задачи контроля. Кроме того, для проверки основных параметров аппаратуры и установки рабочих режимов используются образцы специальной формы выполненные из материала с нормированными акустическими характеристиками – стандартные образцы.

. Эхо-импульсный дефектоскоп.

Предназначен для обнаружения дефектов типа нарушения сплошности, оценки их размеров и определения глубины (координаты) их залегания. Основными параметрами сигнала, подлежащими оценке с помощью дефектоскопа, являются-амплитуда эхо-сигнала и время пробега.

1. Синхронизатор, 2. Генератор горизонтальной развертки, 3. Генератор импульсов возбуждения, 4. Пьезоэлектрический преобразователь (искатель), 5. Приемное устройство, 6. Электронно-лучевая трубка

Синхронизатор дефектоскопа управляет генератором импульсов возбуждения излучателя и генератором горизонтальной развертки, синхронизируя начало горизонтального отклонения луча электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с моментом излучения зондирующего импульса в контролируемое изделие. После отражения от поверхности дефекта акустический импульс преобразуется искателем в электрический сигнал, который поступает на вход приемного устройства. Аттенюатор (ослабитель) приемного устройства служит для калиброванного изменения коэффициента передачи приемного устройства с целью регулировки чувствительности дефектоскопа. Сигнал с выхода аттенюатора усиливается до необходимого уровня высокочастотным усилителем, детектируется и регистрируется ЭЛТ как вертикальное отклонение луча, пропорциональное амплитуде сигнала.

Горизонтальное отклонение луча (развертка) происходит с помощью генератора горизонтальной развертки, при этом длительность развертки пропорциональна времени пробега акустического импульса от излучателя до приемника. Так как время пробега пропорционально расстоянию до отражателя, то развертка луча может быть откалибрована в единицах длины.

Электронно-лучевая трубка. (ЭЛТ) предназначена для визуализации сигналов, поступающих на приемник дефектоскопа. Для этого в ЭЛТ. которая является электровакуумным прибором, создается электронный луч, вызывающий свечение специального покрытия – люминофора, которое наносится на экран для преобразования потока электронов в видимое излучение. Направление электронного луча, а значит, положение светящейся точки на экране, зависит от напряженности электрического поля между двумя отклоняющими пластинами, которое создается приложенным к пластинам напряжением. Такая отклоняющая система называется электростатической.

Генератор горизонтальной развертки. – предназначен для формирования напряжения специальной формы, управляющего движением луча вдоль горизонтальной шкалы экрана ЭЛТ. Период развертки состоит из трех частей: задержка развертки, рабочий ход и пауза (обратный ход развертки).

Синхронизатор. – предназначен для формирования тактовых импульсов, управляющих работой переключающих схем дефектоскопа. Синхронизатор представляет собой генератор импульсов, работающий в автоколебательном режиме в диапазоне частот 100–10000 Гц.

Генератор импульсов возбуждения. – (ГИВ) предназначен для формирования высоковольтных импульсов малой длительности (0,2 – 3 мкс), которые используются для возбуждения колебаний излучающего преобразователя. Принцип формирования импульса возбуждения основан на периодическом заряде конденсатора до напряжения в несколько сотен вольт с последующим его разрядом на колебательный контур.

Приемное устройство. – предназначено для приема, усиления и детектирования эхо-сигнала, а также для измерения его амплитуды методом сравнения с опорным сигналом.