ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Угол ввода луча при контроле эхометодом из "Неразрушающий контроль Т3" По определению, данному в ГОСТ 14782-86, угол ввода наклонного преобразователя а — это угол между нормалью к поверхности, на которой установлен преобразователь, и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя с точкой выхода преобразователя при установке преобразователя в положение, при котором амплитуда эхосигнала от отражателя наибольшая. Таким образом, в самом определении указан способ измерения. Обычно в качестве отражателя используют отверстие диаметром 6 мм в СО-2. [c.206] Точку выхода наклонного преобразователя О определяют по СО-3 (см. рис. 2.25), находя максимум эхосигнала от вогнутой полуцилиндрической поверхности СО-3 (см. рис. 2.50, б). Точка выхода при этом располагается над осевой линией полуцилиндра. Положение точки выхода отмечают рисками на боковых поверхностях преобразователя. Для прямого преобразователя считают, что точка выхода обычно довольно точно совпадает с геометрическим центром преобразователя, поэтому ее часто не определяют. Однако ЕМ 12668-2 рекомендует такую проверку, используя стандартные образцы, подобные СО-2 и СО-3 (см. ниже). [c.206] перемещая наклонный преобразователь по СО-2, находят его положение, соответствующее максимуму эхосигнала от отверстия диаметром 6 мм (см. рис. 2.50, а). Преобразователи с углами ввода 70° перемещают по верхней поверхности на рис. 2.24, от которой отверстие находится на расстоянии у = 44 мм, а преобразователи с углами ввода 70° - по нижней поверхности, от которой отверстие расположено на расстоянии 15 мм. [c.207] Для преобразователей с номинальным значением угла ввода 60° для третьей группы качества предусмотрено отклонение угла на 2° (а по согласованию 3°), для второй группы качества - отклонение угла на 3° (а по согласованию 5°). [c.208] Отклонение точки выхода от номинального значения разрешается в 1 мм для преобразователя третьей группы качества, Для преобразователей второй группы качества допускается отклонение также в 1 мм, а по согласованию с заказчиком 2 мм. Для преобразователей первой группы качества положение точки ввода изготовителем не устанавливается. [c.208] Уточним определение, рассмотренное выше. Найденная с помощью СО-3 точка выхода преобразователя фактически не точка, а линия линия выхода), проведенная поперек контактной поверхности призмы преобразователя. Именно линия выхода располагается над осевой линией полуцилиндра, когда достигается максимум эхосигнала от вогнутой полуцилиндрической поверхности СО-3. Риски на боковых поверхностях ПЭП отмечают точки пересечения линии выхода с боковыми поверхностями призмы преобразователя. [c.208] На рис. 2.51 и 2.52 показаны способы определения точки выхода и угла ввода по образцам -1 и У-2. Наличие вогнутых цилиндрических поверхностей с радиусами Л = 25. .. 100 мм позволяет выбрать оптимальное значение для определения точки выхода в зависимости от размеров и длины ближней зоны преобразователя (на рис. 2.51, а - положение преобразователя 1). [c.209] Углы ввода определяют по отражению от отверстия диаметром 5 мм в У-2, диаметрами 1,5 и 50 мм в У-1. На рис. 2.51 и 2.52 эти положения преобразователя обозначены литерой М. Цифры около литеры М указывают максимальные углы ввода преобразователей, для которых рекомендуются показанные его положения. Большой диаметр отверстия в У-1 и плексигласовая вставка в нем не снижают точности измерения. [c.209] Изменение угла возникает также, если скорость звука в изделии отличается от скорости его в образце, по которому измеряли угол ввода. Связанная с этим погрешность измерения угла должна быть 2. .. 3 %. При нарушении этого условия следует использовать СО-2А вместо СО-2. [c.210] При измерениях на СО-2 возможны ошибки, связанные с тем, что происходит не прямое отражение от отверстия диаметром 6 мм, а отражение от угла между отверстием и боковой поверхностью образца. Амплитуда такого отражения может быть даже больше, чем прямого отражения. Перед началом измерений следует отметить положения преобразователя, соответствующие прямому отражению и отражениям от углов. [c.210] Это можно объяснить, если учесть, что представление о точке выхода наклонного преобразователя как о центре, от которого расходятся УЗ-лучи, очень приближенно. Более точно рассматривать акустическое поле как формирующееся в призме преобразователя (рис. 1.53, б), причем считать (в плоскости падения), что этот пучок лучей расходится от центра пьезопластины и каждый луч падает на границу с ОК под своим углом. [c.210] Определение точки выхода на СО-3 из стали можно выполнять при контроле не только стальных изделий, но и ОК из других материалов. Однако с учетом описанного явления увеличения стрелы преобразователя ГОСТ 14782-86 рекомендует для определения точки ввода при контроле изделий из материалов, скорость звука в которых меньше, чем в стали, а угол падения волны близок ко второму критическому в стали, изготовить образец СО-ЗА из контролируемого материала. [c.211] В большинстве стран для определения точки выхода вместо СО-3 используют образцы V-1 и V-2. В [425, с. 554/317] обраш,ается внимание на то, что точка выхода наклонного преобразователя изменяется в зависимости от материала стандартного образца V-2, хотя из геометрических построений следует, что ее положение не должно зависеть от материала образца. Наблюдались также разные положения точки выхода при настройке по вогнутым цилиндрическим поверхностям радиусами 25 и 50 мм образца V-2. Явление это, по-видимому, связано с тем, что малые радиусы цилиндрических поверхностей близки к ближней зоне преобразователей, а также с тем, что, как отмечалось выше, истинный центр излучения находится не на призме преобразователя, а на его пьезопластине. [c.211] ЕМ 12668-2 для прямого преобразователя рекомендует проверять смещение акустического центра от геометрического центра и угол скоса. Смещение центра проверяют, используя стандартный образец, подобный СО-3. Перемещая преобразователь по плоской поверхности вдоль продольной оси образца и вращая его, находят максимум эхосигнала, при этом все лучи в плоскости, параллельной боковой поверхности образца, отражаются от его цилиндрической поверхности под прямыми углами. Акустический центр находится над пересечением двух отмеченных осевых линий. Угол скоса проверяют по максимумам эхосигналов от боковых цилиндрических отверстий на разной глубине с разворотом преобразователя на 90°. По мнению авторов, можно использовать одно отверстие, как в СО-2. [c.211] Преобразователь должен быть ориентирован параллельно оси образца. Находят положение, соответствующее максимуму эхосигнала от угла между вертикальным отверстием и донной поверхностью образца. Если при этом осевая плоскость преобразователя располагается над осью О О , то угол скоса отсутствует. Если преобразователь пришлось сместить относительно оси образца, следует ввести поправку на угол скоса и учитывать ее при измерении координат дефектов. [c.212] ЕМ 12668-2 для наклонного преобразователя рекомендует проверять смещение линии акустического центра от линии геометрического центра и угол скоса. Последний проверяют одним из двух способов. Согласно первому на образце, подобном СО-3, находят положение преобразователя, при котором наблюдается максимальное количество эхосигналов, отраженных от цилиндрической и плоской поверхностей образца (см. разд. 2.2.4.4, способы получения одинаковых временных интервалов). В этом положении угол между боковыми поверхностями призмы и образца и есть угол скоса. При этом положении преобразователь включают как излучатель, а линию акустического центра находят с помощью ЭМА-приемника, перемещаемого по цилиндрической поверхности образца. [c.212] Вторым способом находят максимум эхосигнала от прямого двугранного угла. Угол скоса равен углу между боковой поверхностью призмы преобразователя и перпендикуляром к ребру угла. Смещение линии акустического центра не проверяют. [c.212] Определение угла ввода преобразователя не по боковому цилиндрическому отверстию, а по отражателям других типов является приближенным, поскольку эти искусственные дефекты могут по разному отражать УЗ в зависимости от его направления. Например, по экспериментальным данным одного из авторов, выполняя настройку по отражению от прямого двугранного угла, можно допустить серьезные ошибки. [c.212] При углах ввода, больших 52°, максимум эхосигнала наблюдается, когда преобразователь придвигается к двугранному углу. Из расходящегося пучка лучей поперечных волн, идущих от преобразователя, максимальный эхосигнал соответствует не лучу, идущему по акустической оси, а лучу, для которого меньше трансформация в продольную волну на вертикальной грани двугранного угла. [c.213] Заштрихованные области на рис. 2.54 соответствуют разбросу измерений, выполненных преобразователями разных типов. Чем уже диаграмма направленности преобразователя, тем угол а ближе к углу ввода а. Такие же ошибки будут возникать при определении угла ввода преобразователя по другим угловым отражателям зарубке, вертикальному отверстию. [c.213] Вернуться к основной статье