Методические указания по применению ультразвуковых дефектоскопов А1212 мастер и А1214 эксперт авторы Воронков В. А., Воронков И. В
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
3.7.4 Если дефектоскоп работает в режиме АРД, причем АРД-диаграмма настроена на браковочный уровень (задана площадь плоскодонного отверстия, соответствующая браковочному уровню), то определение мертвой зоны осуществляется следующим образом. 3.7.4.1Исходное состояние: к дефектоскопу подключен прямой ПЭП, приложенный к поверхности металлического образца. 3.7.4.2Постройте пунктирную линию АРД (линию АРД ПОИСК) на 12 дБ ниже линии АРД-диаграммы. Для этого нажмите MENU для входа в режим «МЕНЮ». Кнопками RANGE выберите первую справа пиктограмму Задайте параметр АРД ПОИСК, дБ - -12. 3.7.4.3Включите пуктирный курсор. Для этого нажатием RANGE выберите пиктограмму «Сервисные настройки». Кнопками LEVEL выберите параметр «КУРСОР». Если справа вместо «ВКЛ» будет индицироваться «ВЫКЛ», то нажмите PARAM или PARAM , чтобы индицировался «ВКЛ» (курсор включен). Нажатием MENU войдите в режим измерений. 3.7.4.4Выключите оба строба. Для этого войдите в область пиктограмм, нажав PANEL. Клавишами RANGE активизируйте первую слева пиктограмму «строб 1». Если это будет не , нажмите ENTER, чтобы появилось . Нажмите RANGE , чтобы активизировать следующую справа пиктограмму «строб 2». Если это будет не , нажмите ENTER , чтобы появилось 3.7.4.5Кнопками LEVEL добейтесь, чтобы крайняя правая точка пересечения пунктирной линии АРД с огибающей реверберационных шумов ПЭП находилась на уровне около 50% высоты экрана. 3.7.4.6Кнопками «PARAM » или «PARAM » совместите пунктирный курсор с этой точкой. Величина мёртвой зоны будет равна значению глубины, индицированной справа внизу на экране дефектоскопа (Рисунок 3.14). Акустические Контрольные Системы, Москва - 22 - Рисунок 3.14 3.7.5 Если АРД-диаграмма настроена на уровень фиксации (задана площадь плоскодонки, соответствующая уровню фиксации), то определение мертвой зоны осуществляется аналогично предыдущему пункту с той лишь разницей, что параметру АРД ПОИСК, дБ присваивается значение «-6». Примечание 1: Во время выполнения п. 3.7.4 необходимо поддерживать постоянную силу прижатия ПЭП к образцу для обеспечения стабильности уровня реверберационных шумов ПЭП. Примечание 2: уровень фиксации (контрольный уровень), дБ – амплитуда, эхо-сигналы с амплитудами выше (ниже) рассматриваются или регистрируются. Определение мёртвой зоны завершено. 3.8 Определение разрешающей способности 3.8.1 Под разрешающей способностью дефектоскопа понимается минимальное расстояние между двумя отражателями, при котором ещё можно различить на экране дефектоскопа два эхо импульса от этих отражателей. В зависимости от взаимного расположения несплошностей по отношению к направлению распространения ультразвука различают лучевую разрешающую способность и фронтальную разрешающую способность. В первом случае отражатели расположены вдоль луча, во втором – поперек. 3.8.2 Лучевая разрешающая способность. 3.8.2.1 Лучевую разрешающую способность (ЛРС) определяют на плоскопараллельных образцах с донной поверхностью в виде ступеньки (Рисунок 3.15). Если расположить ПЭП непосредственно над ступенькой, то на экране дефектоскопа получим двойной импульс (Рисунок 3.17). Если разница в пересечение пунктирной линии АРД и огибающей реверберационных шумов ПЭП Донный сигнал величина мёртвой зоны Акустические Контрольные Системы, Москва - 23 - децибелах между высотой меньшего из них и впадиной не менее 6 дБ, то считается, что два отражателя (в данном случае плоскости) различаются, т.е. фиксируются как два отдельных отражателя. Наименьшая высота ступеньки, допускающая такое различение, и будет являться ЛРС. В некоторых стандартах для определения ЛРС предлагается контрольный образец с разновысотными ступеньками (Рисунок 3.16). Рисунок 3.15 Рисунок 3.16 Рисунок 3.17 3.8.2.2 Для определения ЛРС поставьте ПЭП над ступенькой, чтобы получить на экране одновременно импульсы от двух ступенек, после чего уровень строба (амплитуда впадины) режим настройки строба Акустические Контрольные Системы, Москва - 24 - зафиксируйте положение преобразователя. Разность уровней вершины меньшего импульса и впадины можно определить двумя способами: Ι способ. Нажатием PANEL войдите в область пиктограмм и выберите . Нажмите MENU. Справа внизу будет индицироваться параметр «уровень 73.2 dB» (число 73.2 взято в качестве примера – см. Рисунок 3.17 ). Этот параметр означает уровень строба в дБ. Кнопками RANGE застробируйте импульсы, а кнопками LEVEL совместите уровень строба сначала с вершиной меньшего импульса, затем с уровнем впадины. Разность между полученными уровнями строба и есть искомая разность уровней вершины и впадины. ΙΙ способ. Включите пунктирный курсор в соответствии с п. 3.7.4.3 и выключите оба строба в соответствии с п. 3.7.4.4. Справа первым числом сверху под надписью «сигнал» будет индицироваться уровень огибающей сигнала (амплитуда) в точке пересечения с пунктирным курсором (обозначено треугольником на вертикальном курсоре). Кнопками «PARAM » или «PARAM » совместите пунктирный курсор сначала с вершиной меньшего импульса, а затем с впадиной. Так вы получите значения уровней сигнала в точках вершины импульса и впадины. Вычислите их разность. 3.8.2.3 Повторите действия п. 3.8.2.2 для следующих ступенек. Наименьшая высота ступеньки, при которой вычисленная разность уровней больше или равна 6 дБ, является искомой лучевой разрешающей способностью. Определение лучевой разрешающей способности завершено. 3.8.3 Фронтальная разрешающая способность. 3.8.3.1 Фронтальную разрешающую способность (ФРС) определяют на образце с двумя отражателями, расположенными на одинаковой глубине (Рисунок 3.18). В качестве отражателей могут быть как плоскодонные отверстия, так и другие отражатели, например, пазы или боковые цилиндрические отверстия, расположенные параллельно поверхности сканирования. Рисунок 3.18 3.8.3.2 Для определения ФРС располагают ПЭП над одним из отражателей, посредством сканирования находят максимум эхосигнала от него с амплитудой А 1 . Затем перемещают ПЭП в сторону другого отражателя до получения максимального эхосигнала от него с амплитудой А 2 . В процессе перемещения ПЭП от одного отражателя к другому амплитуда сигнала проходит через минимальное значение А 3 (когда ПЭП расположен между отражателями). Если разность между меньшей из амплитуд А 1 и А 2 и амплитудой А 3 равна или превышает 6 дБ, то два отражателя различаются. Наименьшее расстояние между отражателями, допускающее такое различение, и будет являться ФРС. Акустические Контрольные Системы, Москва - 25 - 3.8.3.3 Разность амплитуд измеряется аналогично п. 3.8.2.2 с той лишь разницей, что мы последовательно фиксируем три состояния с амплитудами А 1 , А 2 и А 3 Определение фронтальной разрешающей способности завершено. 3.8.4 Отметим, что ЛРС практически не зависит от глубины залегания несплошностей. Напротив, ФРС в дальней зоне ПЭП прямо пропорциональна глубине. Акустические Контрольные Системы, Москва - 26 - 4 УЗК прямым раздельно-совмещенным преобразователем 4.1 Предварительные замечания 4.1.1 РС ПЭП применяют вместо совмещённых ПЭП с целью уменьшения мертвой зоны. В этом случае удается проводить дефектоскопию и толщинометрию на малых глубинах, начиная с 1 мм. Обычно РС преобразователем контролируют на глубинах до 40 мм, т.к. при больших глубинах происходит резкое уменьшение чувствительности. 4.1.2 РС ПЭП подключаются к дефектоскопу двойным кабелем. При подключении кабеля следует соблюдать маркировку. Излучающий пьезоэлемент подключается через кабель с красным пояском к разъему, отмеченному красной точкой (см. Рисунок 4.1). Рисунок 4.1 4.1.3 В режиме «МЕНЮ» кнопками RANGE выберите первую слева пиктограмму . Выберите пункт «ТИП ПЭП». Если справа напротив пункта «ТИП ПЭП» индицируется «СОВМ» кнопкой PARAM или PARAM измените «СОВМ» на «РАЗД». Это означает, что дефектоскоп готов работать по раздельной схеме. В отличие от совмещённого преобразователя на экране дефектоскопа не виден возбуждающий ПЭП импульс, поэтому изображение импульса возникнет только тогда, когда в зоне действия РС ПЭП находится какой-либо отражатель, например, донная поверхность. 4.1.4 Процедуры настройки прямого РС ПЭП полностью аналогичны процедурам для прямого совмещённого ПЭП (см. п. 3) с той лишь разницей, что диапазон глубин, для которых предназначены РС ПЭП, составляет примерно от 1 до 40 мм. Следовательно, там, где для настройки требуется донные сигналы, желательно использовать плоскопараллельные образцы толщиной от 2 до 40 мм. В следующих пунктах рассматриваются некоторые виды настройки, специфичные для РС ПЭП. 4.2 Определение глубины фокуса 4.2.1 Фокус раздельно-совмещенного преобразователя – это точка в акустическом поле излучателя РС преобразователя, при помещении в которую ненаправленного отражателя достигается максимальная амплитуда эхосигнала. Глубина фокуса - это глубина расположения отражателя, на которой достигается максимальная амплитуда эхосигнала (для конкретного отражателя). 4.2.2 Глубину фокуса определяют экспериментально на плоскопараллельных образцах с различными толщинами. Можно использовать для этих целей один комбинированный образец (Рисунок 4.2). Акустические Контрольные Системы, Москва - 27 - 2 4 6 8 1 0 12 14 2 5 4 0 Рисунок 4.2 4.3 Определение разрешающей способности Для РС ПЭП определяют только лучевую разрешающую способность. Методика определения ЛРС аналогична приведенной выше для совмещенного ПЭП (см. п. 3.8.2). В сложившейся практике контроля имеется пример использования комбинированного образца на Рисунок 4.3, в котором имеются ступеньки высотой 2, 4, 6 и 8 мм. Ставя ПЭП последовательно над каждой из ступенек, начиная с минимальной, ищем то положение, при котором импульсы начнут разделяться по критерию "6 дБ" (см. п. 3.8.2). Высота соответствующей ступеньки и будет являться ЛРП. 2 4 6 8 Рисунок 4.3 Акустические Контрольные Системы, Москва - 28 - 5 УЗК наклонным совмещённым преобразователем 5.1 Предварительные операции 5.1.1 Включите дефектоскоп. Если дефектоскоп находится в режиме измерений (в верхней части экрана дефектоскопа индицируется одно из значений режима измерений: «ПОИСК», «ОБЗОР», «ЛУПА», «В-СКАН»), то нажатием MENU войдите в режим МЕНЮ (Рисунок 5.1 – Б). А) режим ИЗМЕРЕНИЙ Б) режим МЕНЮ Рисунок 5.1 – Режимы работы дефектоскопа 5.1.2 Нажатием кнопки « RANGE» или кнопки « RANGE» (далее кнопками RANGE) выберите нужную пиктограмму из расположенных в нижней части экрана, кнопками « LEVEL» или « LEVEL» (далее кнопками LEVEL) выберите параметр в этой пиктограмме, а кнопками « PARAM» или « PARAM» (далее кнопками PARAM) установите значение этого параметра (некоторые параметры устанавливаются кнопкой ENTER, что будет оговорено отдельно). Введите параметры ПЭП и ОК (например, взятые из паспорта или из предыдущих измерений). 5.1.2.1 Пиктограмма Параметры ПЭП: − ТИП ПЭП СОВМ – дефектоскоп работает по совмещенной схеме; − ЧАСТОТА ПЭП, МГц – задаётся частота ПЭП; − УГОЛ ВВОДА, ˚ – предварительно задаётся номинальный угол ввода − ЗАДЕРЖКА, МКС – 0,00 – предварительное значение, задаётся перед началом настройки − СТРЕЛА, ММ – задаётся стрела ПЭП. Примечание: Стрела является важной характеристикой ПЭП, определяющей возможность приблизиться точке выхода луча преобразователя к сварному шву, тем самым определяя степень доступности для контроля сечения шва. Акустические Контрольные Системы, Москва - 29 - 5.1.2.2Пиктограмма «параметры ОК и вспомогательные настройки»: − СКОРОСТЬ, М/С – вводится скорость поперечных волн в СО, например, для стали 3230; − ТОЛЩИНА, ММ ВЫКЛ – если вместо «ВЫКЛ» будет индицироваться число, надо нажать ENTER; − ОПОРНЫЙ УРОВЕНЬ, дБ – ВЫКЛ – если вместо «ВЫКЛ» будет индицироваться число, надо нажать ENTER. Если опорный уровень (см. примечание 1 к п. 3.1.2.3) будет включён, то амплитуда сигналов будет измеряться относительно опорного уровня. − ОТСЕЧКА, % 0 – число 0 означает отсутствие отсечки, что делает развёртку наиболее информативной; − ШКАЛА Х – выбираем «ШКАЛА Х ММ» – значение шкалы горизонтальной оси соответствуют глубине. 5.1.3 Нажатием MENU войдите в режим измерений. Нажмите PANEL для входа в пиктограммы. Кнопками RANGE выберите нужную пиктограмму, кнопкой ENTER измените выбранную пиктограмму, чтобы в итоге получился следующий набор пиктограмм: − строб 1 включён; − строб 2 выключен; − измерения проводятся по максимуму эхосигнала (см. примечание в п. 3.1.3); − залитый импульс детектированного сигнала; − режим поиск; − ВРЧ отключена. 5.1.4 Нажмите PANEL для выхода из пиктограмм. Акустические Контрольные Системы, Москва - 30 - 5.2 Определение точки выхода луча и стрелы ПЭП по СО-3 5.2.1 Выполните процедуры в соответствии с п. 5.1. 5.2.2 Приложите ПЭП к СО3 так, как показано на Рисунок 5.2 5.2.3 Перемещайте ПЭП «вперед-назад» по СО-3 вокруг его геометрического центра. Регулировкой чувствительности (кнопками LEVEL) и предела развертки (кнопками RANGE) установите на экране картину, в которой видны первые два эхосигнала. (Рисунок 5.3). 5.2.4 Застробируйте I импульс. Для этого нажмите PANEL для входа в область пиктограмм, кнопками RANGE выберите пиктограмму . Для изменений параметров строба нажмите MENU. Вместо пиктограммы появится . Кнопками PARAM установите длину строба 20÷40 мм (индицируется справа), чтобы строб смог полностью перекрыть импульс, кнопками LEVEL – уровень строба (см. примечание 2 к п. 3.1.3) 25÷40%, кнопками RANGE подведите строб к импульсу I таким образом, чтобы импульс оказался в центре строба. Нажмите MENU для выхода из режима настройки строба. Нажмите PANEL для выхода из области пиктограмм. CO 3 Рисунок 5.2 Рисунок 5.3 5.2.5 Перемещая ПЭП вдоль поверхности СО-3, найдите такое его положение, при котором амплитуда I импульса максимальна. Кнопками LEVEL измените амплитуду I импульса до уровня 50÷80% процентов от экрана. II импульс I импульс Акустические Контрольные Системы, Москва - 31 - 5.2.6 Если продолжить линию риски СО-3 на ПЭП, то получим точку О выхода луча, которая, обычно, отмечается на боковой поверхности корпуса ПЭП (см. Рисунок 5.4). O Рисунок 5.4 5.2.7 По найденной точке выхода луча О определяют стрелу n (Рисунок 5.4) как расстояние между точкой О и передней гранью ПЭП. В соответствии с п. 5.1.2.1 введите значение стрелы ПЭП. Примечание: Определение точки выхода луча и стрелы ПЭП можно делать в режиме накопления огибающей. Для этого аналогично п.5.1.3 пиктограмму «залитый импульс детектированного сигнала» следует заменить на пиктограмму «накопление (запоминание) огибающей». В этом случае будут отображаться координаты максимума накопления в пределах строба. Режим накопление огибающей используют, когда исследуемый импульс является максимальным в пределах строба. Определение точки выхода и стрелы ПЭП завершено. 5.3 Определение времени задержки в призме ПЭП по СО-3 Предлагаются два способа определения времени задержки в призме ПЭП по СО-3. Первый из них основан на известном значении скорости ультразвука в СО- 3, второй исходит из того, что скорость ультразвука в СО-3 неизвестна. В целом оба способа приводят к одинаковому результату, однако имеют разные источники погрешности. В первом случае погрешность в основном связана с точностью представления известной скорости ультразвука, во втором - с точностью отсчета глубиномера дефектоскопа. С точки зрения минимизации погрешности второй способ является предпочтительней. С точки зрения минимизации затраченного времени предпочтительней является первый способ. I способ: Используется, когда известна скорость у.з. поперечной волны в CO-3, например, 3230 м/с. 5.3.1 Выполните процедуры в соответствии с п. 5.1. 5.3.2 Выполните процедуры в соответствии с п.п. 5.2.2– 5.2.5. Акустические Контрольные Системы, Москва - 32 - 5.3.3 Запишите значение Z 1 пути по лучу I импульса (Рисунок 5.3), индицируется справа под надписью «путь»). 5.3.4 Нажмите MENU для входа в режим настройки. В верхнем правом углу будут отображаться (сверху вниз) значения усиления (дБ), амплитуда импульса (дБ) и путь по лучу (мм) (Рисунок 5.5). |