ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ядерный nuclear

ядро nucleus, core

язык language якорная стоянка anchorage

якорь anchor

я. плавучий sea anchor я

ркость brightness

ярлык label

ярус tier

ясный fair

яхта yacht

ячмень barley

ящик box, case, container

ящур foot-and-mouth disease

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

Параметры контроля, обусловливающие достоверность его результа­тов, называются основными.

Достоверность результатов контроля означает, что:

- контроль одного и того же объекта, выполненный при тех же основных параметрах другим дефектоскопистом или в другом месте, даст результа­ты, совпадающие в пределах допустимой погрешности;

- в координатах участков изделия, где по результатам контроля показаны несплошности, действительно находятся несплошности (то есть индикации, наблюдаемые на экране дефектоскопа, классифицированы правильно).

По своей физической природе различают параметры метода и аппарату­ры, взаимосвязь между которыми отражена в табл. 7.1.

Основные параметры контроля зависят от применяемых средств конт­роля и акустических свойств контролируемого объекта.

 

Длина волны λ, мм - определяется частотой fколебаний и скоростью с волны данного тина в материале изделия.

Чувствительность. Ниже рассмотрены понятия и опреде­ления чувствительности, относящиеся только к эхо-импульсному методу контроля.

Чувствительностью называется параметр контроля, определяющий возможность выявления отражателей минимального заданного размера.

Уровнем чувствительности называется количественная характерис­тика чувствительности, связанная с ее функциональным назначением.

Понятие уровней чувствительности широко используется в практи­ческой дефектоскопии. Необходимый уровень чувствительности устанав­ливается органами регулировки дефектоскопа и зависит от акустических свойств контролируемого изделия. Для того чтобы результаты контроля были достоверны и воспроизводимы, поиск несплошностей, регистрация и оценка их допустимости должны производиться на строго определен­ных уровнях чувствительности. Различают следующие уровни чувстви­тельности.

 

Таблица 7.1

Параметры метода	Параметры аппаратуры
Длина волны λ, мм	Частота колебаний f,МГц
Чувствительность: - предельная; - эквивалентная; - реальная	Чувствител ьность: условная, мм (по СО-1) или дБ (по СО-2)
Угол ввода а, град.	Угол призмы р, град.
Погрешность измерения координат, мм	Погрешность глубиномера, %; положение точки выхода преобразователя (стрела ПЭП)
Мертвая зона, мм	Длительность зондирующего импульса, мкс; длительность реверберации в призме, мкс
Разрешающая способность по дальности (лучевая раз­решающая способность), мм	Длительность зондирующего импульса, мкс
Фронтальная разрешающая способность, мм	Характеристики ПЭП: геометрические размеры пьезоэлемента. частота, угол призмы
Параметры акустического по­ля, возбуждаемого преобразо­вателем (ближняя зона, пара­метры фокуса, характеристика направленности)	Характеристики ПЭП: геометрические размеры пьезоэлемента. частота, угол призмы
Стабильность чувствительности по поверхности изделия	Параметры сканирования: - шаг сканирования, мм; - скорость сканирования, мм/с; - час гота следования зондирующих импульсов
Минимальный условный размер фиксируемой несплошности	Характеристики ПЭП; параметры сканирования
Стабильность акустического контакта	Величина зазора между контактной поверхностью ПЭП и наличие контактной жидкости в зазоре

Опорным называется уровень чувствительности, при котором эхо- сигнал от искусственного или естественного отражателя в образ­це из материала с определенными акустическими свойствами или в контролируемом изделии имеет заданную высоту на экране дефек­тоскопа. Отражатель, который используется при установке опор­ного уровня, также называется опорным.

Например, при настройке чувствительности часто используют эхо-сиг­нал от цилиндрического отверстия Ø б мм в стандартном образце СО-2. Уровень чувствительности, установленный при этом, называют опорным, а отверстие - опорным отражателем.

Браковочнымназывается уровень чувствительности, при котором производится оценка допустимости несплошности по амплитуде эхо-сигнала.

В отечественных нормативных документах браковочный уровень обыч­но задают максимальным эквивалентным размером отражателя или ампли­тудой сигнала от максимального отражателя, допустимого по техническим условиям на данное изделие. В некоторых зарубежных документах брако­вочный уровень задают превышением в децибелах амплитуды эхо-импуль­са от дефекта над некоторым (опорным или другим) уровнем.

Контрольнымназывается уровень чувствительности, при котором производится регистрация несплошностей и оценка их допустимос­ти по условным размерам и количеству.

В некоторых документах этот уровень чувствительности называют уровнем фиксации или уровнем регистрации. Во многих случаях на кон­трольном уровне чувствительности фиксируют непротяженные несплош­ности. Обычно контрольный уровень ниже браковочного не менее чем на 6 дБ (рис. 7.1).

Поисковымназывается уровень чувствительности, устанавливае­мый на дефектоскопе при поиске дефектов.

Обычно он ниже контрольного уровня не менее чем на 6 дБ. Необходимость установления поискового уровня чувствительности связа­на с тем, что в динамическом режиме (при перемещении ПЭП) ухудшается акустический контакт ПЭП с изделием, следовательно, через границу раз­дела проходит меньшее количество звуковой энергии, чем в статическом режиме. Кроме того, поиск дефектов производят с определенным шагом. Это значит, что не всегда акустическая ось ПЭП проходит над центром отражателя (дефекта), следовательно, не всегда в режиме поиска де­фект дает максимальный эхо-сиг­нал. Для компенсации этих потерь и увеличивают чувствительность при поиске. Излишнее увеличение чувствительности приводит к воз­растанию мертвой зоны и снижает производительность контроля в случае большого количества мел­ких несплошностей в связи с необ­ходимостью оценки эхо-сигналов от них.

 

 

 

На рис. 7.1 на дисплей дефекто­скопа нанесены линии, показыва­ющие соотношение между контрольным, браковочным и поисковым уровнями чувствительности. Поиско­вому уровню соответствует самая высокая чувствительность, то есть бу­дут выявляться самые маленькие несплошности. Будет выявлено все, что даст эхо-сигнал, достигший или превысивший линию поискового уровня. Браковочному уровню соответствует самая низкая чувствительность, это­го уровня достигают эхо-сигналы от крупных несплошностей.

Но способу задания различают следующие виды чувствительности.

Эквивалентной называется чувствительность, характеризуемая минимальными размерами искусственного отражателя определен­ной формы и ориентации, который еще обнаруживается на задан­ной глубинев изделии при данной настройке дефектоскопа.

Например, если чувствительность задана размерами зарубки или ци­линдрического отражателя, то се называют эквивалентной.

Если в качестве искусственного отражателя используют торец отверс­тия с плоским дном, то получают частный случай эквивалентной чувстви­тельности - предельную чувствительность.

Предельная чувствительность характеризуется минимальной площадью отверстия с плоским дном, ориентированным перпенди­кулярно акустической оси ПЭП, которое еще регистрируется на за­данной глубине в изделии при данной настройке дефектоскопа.

Уровень чувствительности можно задать и косвенным путем с исполь­зованием условной чувствительности.

Условнойназывается чувствительность, характеризуемая разме­рами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражате­лей, выполненных в образце из материала с определенными акусти­ческими свойствами (ГОСТ 14 782).

Условная чувствительность по стандартному образцу СО-1 выра­жается наибольшей глубиной, мм, расположения цилиндрического отража­теля, фиксируемого индикаторами дефектоскопа.

Абсолютная чувствительность определяется отношением мини­мального акустического сигнала, который регистрируется дефек­тоскопом, к амплитуде акустического зондирующего импульса.

Понятие абсолютной чувствительности, применяемое в отечественной литературе, идентично ранее рассмотренному понятию резерва усиления. Абсолютная чувствительность выражается в децибелах. Используя абсо­лютную чувствительность, можно определить максимальную предельную чувствительность.

И, наконец, когда хотят поставить вопрос о фактических размерах не- спошностей, выявляемых при контроле, то говорят о реальной чувствитель­ности.

Реальная чувствительность характеризуется минимальными размерами реальных несплошностей конкретного типа, выявляемых в объектах конкретного вида на заданной глубине данными средствами контроля при заданных параметрах контроля и схеме прозвучивания.

Она может быть определена в результате статистической обработки данных контроля и металлографических исследований большой серии объ­ектов этого вида. Реальная чувствительность может служить основанием для оценки эффективности контроля.