Основные сведения из теории

 

С помощью глубиномера измеряют координаты отражателей (дефектов) и толщину контролируемого слоя, а также определяют контролируемый слой на заданной глубине объекта контроля.

Работа глубиномера основана на измерении времени распространения ультразвуковых колебаний от момента излучения зондирующего импульса до момента приема эхо-сигнала с пересчетом в требуемую координату. Для прямых ПЭП формула пересчета в глубину залегания отражателя имеет вид:

 

, (4.1)

 

где – глубина дефекта, мм;

C _l – скорость l -волны, мм/мкс;

Т – время между ЗИ и эхо-импульсом, мкс (рис. 4.1, б).

Для наклонных ПЭП (рис. 4.2, 4.3) формулы пересчета в координаты залегания отражателя имеют вид:

 

; (4.2)

 

 

, (4.3)

 

где С_t – скорость поперечной волны, мм/с;

Экран ЭЛТ

t_п – время распространения ультразвуковой волны в призме ПЭП, или акустическая задержка, мкс.

Количество калиброванных по частоте импульсов (численно равно времени Т)

Строб-импульс

Т

Эхо

ЗИ

Дефект

ОК

ПЭП

а б

	Рис. 4.1. Схема приема отраженного сигнала для прямого ПЭП

 

Из рис. 4.2 видно, что L = X – смещение дефекта относительно ПЭП, H = Y – глубина залегания отражателя. В УД2-12 все координаты определяются в декартовой системе координат.

	L = x		Призма

Точка ввода

ОК

Дефект

α

H = y

Рис 4.2. Схема приема отраженного сигнала для наклонного ПЭП

 

В современных дефектоскопах, например в УД2-12, измерение времени Тмежду ЗИ и первым застробированным и превышающим определенный уровень эхо-сигналом происходит автоматически. (В УД2-12 определенный уровень равен двум большим клеткам табло на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

tп, T – 2tп – время распространения продольной волны соответственно в призме и ОК

ЗИ

T – 2tп

Время от дефекта

Время до дефекта

tп

tп

Эхо

Т

 

	Рис. 4.3. Схема распределения импульсов на экране дефектоскопа для наклонного ПЭП

 

 

А7

А6

Y

mm

А5

При любых способах настройки глубиномера в ультразвуковых дефектоскопах тактика одна и та же: вначале настраивают «нуль глубиномера», а затем выставляют значения координат отражателя относительно этого «нуля» по известным значениям либо расстояния, мм, либо времени, мкс.

H

X

Органы управления дефектоскопа УД2-12 (рис. 4.4) для настройки глубиномера расположены на его верхней панели (ВП). Регулятор «» («ушастый нуль») на блоке А6 предназначен для установки нуля глубиномера (значения компенсации времени распространения ультразвуковых колебаний); в крайнем правом положении регулятора компенсация равна нулю.

Гнездо «3» на блоке А6 предназначено для контроля (измерения) длительности компенсации . Регуляторы «Ñ mmH», «Ñ mmX» и «Ñ mmY» на блоке А5 предназначены для калибровки глубиномера при измерении соответственно координат H, X и Y. Необходимость сдвига нуля глубиномера (рис. 4.5) относительно зондирующего импульса с помощью регулятора «» обусловлена наличием акустической задержки – времени распространения ультразвуковых колебаний в ПЭП. Уста-новка нуля глубиномера необходима всегда для компенсации в данном ПЭП.

Экран ЭЛТ

Эхо

Ти

2tп

ЗИ

Строб-импульс

Нуль глубиномера

Регуляторами «Ñ mmH», «Ñ mmX» и «Ñ mmY» устанавливают по существу коэффициенты К₁ – К₃ пересчета временного интервала (между нулем глубиномера и требуемым отраженным сигналом) в соответствующую координату H, X или Y, поэтому выражения (4.1) – (4.3) можно переписать так:

 

(4.4)

 

; (4.5)

 

. (4.6)

 

в формулах (4.4) – (4.6) коэффициенты пересчета К₁ – К₃ определяются скоростью распространения и углом ввода ультразвуковых колебаний в ОК.