Повышение качества измерения и выбор методов и средств для контроля размеров в деталях типа "вал" и "корпус"
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ызванного увеличением его пути в изделии при огибании дефекта (рис. 11,6); тип волны при этом не меняется;
Велосиметрический метод, основанный на регистрации изменения скорости распространения дисперсионных мод упругих волн в зоне дефекта и применяемый при одностороннем и двустороннем доступе к контролируемому объекту (рис. 11, в). В этом методе обычно используют преобразователи с сухим точечным контактом. Дефекты отмечаются по изменению фазы или увеличению времени прохождения (только в импульсном варианте) по контролируемому изделию.
В методах отражения используют как один, так и два преобразователя; применяют импульсное излучение. К этой подгруппе относят следующие методы дефектоскопии.
Рис. 12 Методы отражения.a - эхо; б - эхо-зеркальный; в - дельта-метод; г - дифракционно-временной; д - реверберационный; 1 - генератор; 2 - излучатель; 3 - объект контроля; 4 - приемник; 5 - усилитель; 6 - синхронизатор; 7 - индикатор.
Эхо-метод (рис. 12, а) основан на регистрации эхо-сигналов от дефекта. На экране индикатора обычно наблюдают посланный (зондирующий) импульс /, импульс ///, отраженный от противоположной поверхности (дна) изделия (донный сигнал) и эхо-сигнал от дефекта //. Время прихода импульсов // и /// пропорционально глубине залегания дефекта и толщине изделия. При совмещенной схеме контроля (рис. 12, а) один и тот же преобразователь выполняет функции излучателя и приемника. Если эти функции выполняют разные преобразователи, то схему называют раздельной.
Эхо-зеркальный метод основан на анализе сигналов, испытавших зеркальное отражение от донной поверхности изделия и дефекта, т.е. прошедших путь ABCD (рис. 12, б). Вариант этого метода, рассчитанный на выявление вертикальных дефектов в плоскости EF, называют методом тандем. Для его реализации при перемещении преобразователей А и D поддерживают постоянным значение 1А + lD = 2Н tga ; для получения зеркального отражения от невертикальных дефектов значение lA + lD варьируют.
Один из вариантов метода, называемый косой тандем, предусматривает расположение излучателя и приемника не в одной плоскости (рис. 12, б, вид в плане внизу), а в разных плоскостях, но таким образом, чтобы принимать зеркальное отражение от дефекта.
Конструкции преобразователей
Пьезоэлектрический преобразователь (ПЭП) - устройство, предназначенное для преобразования электрической (акустической) энергии в акустическую (электрическую). Принцип работы преобразователя основан на использовании пьезоэлектрического эффекта.
Наиболее широкое применение в ультразвуковой дефектоскопии получили контактные преобразователи. Конструкции основных типов преобразователей приведены на рис. 13. Пьезопластина 1 в контактном прямом совмещенном пьезопреобразователе (рис. 13, а) приклеена или прижата с одной стороны к демпферу 2, с другой - к протектору 3.
Рис.13. Конструкции пьезопреобразователей:
а - прямого; б - наклонного; в - раздельно-совмещенного
Пьезопластину, демпфер и протектор, склеенные между собой, называют вибратором. Вибратор размещен в корпусе 6. С помощью выводов 7 пьезопластину соединяют с электронным блоком дефектоскопа. Контактная жидкость (смазочный материал) 4 обеспечивает передачу упругих колебаний ультразвуковой частоты преобразователя к контролируемому изделию 5 и наоборот.
Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн. В контактных наклонных совмещенных преобразователях (рис. 13, б) для ввода ультразвуковых колебаний под углом к поверхности контролируемого изделия применяют призму 8. Эти преобразователи предназначены для возбуждения в основном сдвиговых (поперечных) и поверхностных волн, а также продольных волн, наклонных к поверхности контролируемого объекта.
Вибратор контактных раздельно-совмещенных преобразователей (рис. 13, в) состоит из двух призм 8 с приклеенными к ним пьезопластинами /, которые разделены электроакустическим экраном 9. Он служит для предотвращения прямой передачи сигналов от излучающей пьезопластины, подключенной к генератору, к приемной пьезопластине, подключенной к усилителю электронного блока дефектоскопа.
Пьезопластина обычно имеет толщину, равную половине длины волны ультразвука в пьезоматериале на рабочей частоте.
Противоположные поверхности пьезопластины покрыты металлическими (обычно серебряными) электродами для приложения электрического поля. Во избежание пробоя область по краям пластины не металлизируют. Формой электродов определяются работающие участки пьезопластины. На высоких частотах (20 ... 30 МГц) присоединенная масса электродов смещает резонансную частоту пьезопластины в область более низких частот.
Демпфер служит для ослабления свободных колебаний пьезопластины, управления добротностью преобразователя и защиты пьезопластины от механических повреждений. Материал и форма демпфера должны обеспечивать достаточное затухание и отвод колебаний, излученных пьезопластиной в материал демпфера без возвращения их к пластине. Ослабление колебаний пьезопластины тем сильнее, чем лучше согласованы характеристические импедансы материалов пьезопластины и демпфера.
Демпферы обычно изготавливают из искусственных смол (эпоксидных) с добавками порошковых наполнителей с высокой насыпной плотностью, необходимой для получения