Студопедия — Специальные преобразователи и контактные среды
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Специальные преобразователи и контактные среды






Если один современный дефектоскоп может быть ис­пользован для контроля практически любой дефектоско­пической продукции, то вариации в геометрии и типораз­мере сварных швов требуют применения различных преобразователей. Полная унификация здесь невозмож­на. Поэтому преобразователи разрабатываются для конт­роля конкретных швов.

Преобразователи для контроля швов труб. Основной трудностью при УЗ-контроле сварных стыков труб с толщиной стенки менее 10 мм является наличие ложных эхо-сигналов от обратного валика шва, мало отличаю­щихся по времени и амплитуде от ожидаемых сигналов от дефектов. Кроме этого, из-за большой ширины валика шва, которая в 2—3 раза превосходит толщину стенки трубы, нельзя приблизить преобразователь к шву на­столько, чтобы обеспечить прозвучивание центра шва акустической осью диаграммы преобразователя.

Общими требованиями к наклонным преобразовате­лям для контроля стыковых соединений труб малых диа­метров (28—64 мм) с толщиной стенки 3—7 мм явля­ются:

большой угол призмы, обеспечивающий прозвучива­ние возможно большей части рабочего сечения шва;

максимальное приближение пьезопластины к рабочей (контактной) поверхности преобразователя, что позволя­ет уменьшить реверберационные шумы в призме;

минимальная стрела преобразователя, обеспечиваю­щая максимальное приближение преобразователя к шву;

высокая рабочая частота.

Ранее разработанные миниатюрные наклонные преоб­разователи (угол призмы =55°, рабочая частота 5 МГц, стрела преобразователя 5 мм) работают по совмещенной схеме. Однако эти ПЭП обладают некоторыми недостат­ками: прозвучивание прямым лучом возможно только нижней части шва; поиск дефектов осуществляется в ближней зоне (зоне Френеля), где имеются осцилляции амплитуды отраженных сигналов, что существенно затрудняет оценку размеров дефектов.

Попытки перейти в дальнюю зону путем увеличения длины пути УЗК в призме или уменьшения диаметра пьезопластины не дали желаемого результата. Так, при увеличении длины призмы существенно возрастает время реверберационных шумов, а уменьшение диаметра пьезо­пластины приводит к снижению абсолютной чувствитель­ности и к увеличению уровня поверхностной волны за счет расширения диаграммы направленности.

С целью уменьшения уровня поверхностной волны были созданы преобразователи с фокусирующими ци­линдрическими линзами. Фокусирующая линза цилинд­рической формы, выполненная из алюминиевого сплава, расположена между призмой и контролируемым издели­ем (рис. 2.6). Линза одновременно служит протектором и предохраняет преобразователь от изнашивания. Однако наличие линзы-протектора увеличивает стрелу преоб­разователя до 6—8 мм, что ухудшает выявление дефек­тов в стыковых швах труб с толщиной стенки менее 5 мм.

 

Рис. 2.6. Схема прозвучивания сварного шва преоб­разователем с фокусирую­щей линзой.

 

 

Рис. 2.7. Схема прозвучивания сварного шва РС-преобразователем типа РСМ-2П.

 

Для уменьшения уровня шумов от обратного валика шва и повышения надежности обнаружения объемных дефектов созданы PC-преобразователи типа РСМ-2П, у которых акустическая ось находится в плоскости, проходящей через середину стенки трубы перпендикулярно к вертикальной оси шва (рис. 2.7).

Такая конструкция преобразователя обеспечивает прозвучивание всего сечения шва прямым лучом, при этом соотношение сигнал — шум на 12 дБ

Рис. 2.8. Схема фокусирования УЗ-лучей цилиндрической фокуси­рующей линзой:

/ — цилиндрическая линза из полисти­рола; 2 — пьезопластина; 3 — призма (оргстекло); 4 — контролируемая труба.

 

выше, чем у преобразователей совмещенного типа. Это позволило уве­личить выявляемость дефектов округлой формы. Однако этим преобразователям также свойственны определен­ные недостатки. Основные из них — неравномерная чув­ствительность (до 18 дБ) по высоте шва и высокий уровень амплитуды от поверхностной волны. Выровнять чувствительность по высоте шва удалось, используя в преобразователях РСМ-2П цилиндрические фокусирую­щие линзы (рис. 2.8). При этом соотношение полезный сигнал — шум достигло 22 дБ относительно сигнала от плоскодонного отражателя диаметром 1 мм, выполнен­ного в торце трубы.

Преобразователи для контроля по грубой поверхно­сти. Рассмотрим некоторые конструкции специальных преобразователей, применяющихся для контроля метал­ла и сварных швов по грубой поверхности.

Широкое применение нашли эластичные преобразо­ватели с герметизированной иммерсионной локальной ванной, внутри которой размещен пьезоэлемент. Эти пре­образователи обеспечивают высокую стабильность чув­ствительности, однако имеют следующие недостатки: большие габариты, относительно высокий уровень реверберационных шумов, нестабильный угол ввода ультра­звука в контролируемое изделие, необходимость частой замены резинового донышка ванны вследствие проколов. Эти недостатки отсутствуют у наклонных преобразо­вателей, на рабочую поверхность которых наклеена рези­на. Однако преобразователи такой конструкции недолго­вечны.

Преобразователь ИЦ-15Б со свободно скользящим трубчатым протектором не имеет указанных недостат­ков. В качестве материала протектора в нем использует­ся маслостойкая резина, из которой изготавливается кольцо диаметром 28—30 мм, толщиной 0,8—1,2 мм. В кольце делается большое число проколов или сверле­ний. При перемещении преобразователя по изделию эла­стичный протектор вращается, облегает неровности конт­ролируемого металла, что способствует улучшению акустического контакта. В зазор между преобразователем и протектором вводится масло.

Преобразователи с иммерсионной локальной ванной и менискового типа фактически не требуют специальной подготовки поверхности. Они закрепляются внутри ко­жуха с регулируемым контактным зазором. С помощью штуцеров и двух трубок внутренний объем кожуха со­единен с герметичным бачком для воды. При работе в бачке создается небольшое разряжение, которое удер­живает воду внутри кожуха; в результате создается ста­бильный акустический контакт даже на очень грубой по­верхности. Такая конструкция обеспечивает ничтожный расход воды, но допускает возможность работы лишь в нижнем положении.

Разновидностью преобразователя с иммерсионной ванной является менисковый преобразователь, предна­значенный для контроля сварных швов толщиной 3 — 5 мм. Ультразвук вводится в изделие через миниатюрную локальную иммерсионную ванну — мениск. В менисковых преобразователях ИЦИ-2 размер локальной ванны по сечению равен размеру пьезоэлемента и составляет все­го 2,6 мм. Это обеспечивает стрелу преобразователя 3 — 4 мм. Вода в мениск подается из небольшого бачка по тонкой трубке. Поэтому расход воды достаточно мал. Стабильность акустического контакта практически не за­висит от пространственного положения преобразователя, что является его важным достоинством.

Хорошие результаты по повышению стабильности чувствительности ультразвукового дефектоскопа достиг­нуты при использовании капиллярных эффектов. Здесь возможны различные конструктивные решения.

Во-первых, акустическую задержку (призму) можно выполнить из капиллярно-активных слоистых материа­лов, подобных тем, которые используются в сердечниках фломастеров.

Во-вторых, непосредственно на рабочую поверхность обычной призмы из оргстекла можно нанести слой ка­пиллярно-пористого протектора небольшой толщины.

В-третьих, по периферии призмы можно сделать ка­пиллярные каналы (сверлением или фрезерованием).

Во всех конструкциях капилляры служат аккумуля­тором контактной жидкости и обеспечивают автоматиче­скую подпитку контактного зазора, что ускоряет восста­новление сплошности контактного слоя.

 







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 468. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Гидравлический расчёт трубопроводов Пример 3.4. Вентиляционная труба d=0,1м (100 мм) имеет длину l=100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, . Давление на выходе . Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура...

Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...

Упражнение Джеффа. Это список вопросов или утверждений, отвечая на которые участник может раскрыть свой внутренний мир перед другими участниками и узнать о других участниках больше...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Тактика действий нарядов полиции по предупреждению и пресечению правонарушений при проведении массовых мероприятий К особенностям проведения массовых мероприятий и факторам, влияющим на охрану общественного порядка и обеспечение общественной безопасности, можно отнести значительное количество субъектов, принимающих участие в их подготовке и проведении...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия