Право. лаб паб 4-1. Ультразвуковые Датчики
 Скачать 40.56 Kb.
|
|
Ультразвуковые Датчики. В широком смысле слова, датчик — это устройство, преобразовывающее один вид энергии в другой. Ультразвуковые датчики преобразовывают энергию электрическую в высокочастотные звуковые волны и наоборот. В типичных датчиках для ультразвуковой дефектоскопии используется активный элемент, выполненный из пьезоэлектрической керамики, композита или полимера. При передаче на элемент электрического импульса высокого напряжения, он начинает вибрировать в определенном диапазоне частот и генерирует звуковую волну. При вибрации элемента, возникающей из-за принятой звуковой волны, генерируется электрический 10 импульс. Передняя поверхность датчика обычно снабжена пластиной, защищающей его от повреждений. В ультразвуковой дефектоскопии обычно используется пять типов ультразвуковых датчиков: 1. Контактные Датчики- как видно из названия, контактные датчики используются при прямом соприкосновении с тестовым материалом. Звуковая волна, передаваемая перпендикулярно поверхности материала, используется для выявления пустот, пористости и трещин параллельных поверхности, а также для измерения толщин. 2. Наклонные Датчики- наклонные датчики используются вместе с пластиковыми или эпоксидными призмами для ввода поперечных или продольных волн в тестовый материал под заданным углом к поверхности. Данный тип датчиков обычно используется в исследовании сварочных швов. 3. Датчики с Линией Задержки- в датчиках с линией задержки предусмотрен короткий пластиковый волновод или линия задержки между активным элементом и тестовым материалом. Они используются для увеличения околоповерхностного разрешения, а также в высокотемпературных измерениях, где линия задержки предохраняет датчик от перегрева. 4. Иммерсионные Датчики- предназначены для передачи звуковой волны в материал через столб жидкости. Данный тип датчиков используется в автоматических исследованиях и в ситуациях, когда для улучшения разрешающей способности требуется четко сфокусированный сигнал. 5. Раздельно- Совмещенные Датчики состоят из отдельного принимающего и передающего элемента. Датчики рекомендуются к использованию на шероховатых поверхностях, в крупнозернистых материалах, для определения пористых и коррозийных структур. Раздельносовмещенные датчики так же обладают высокой стойкостью к высоким температурам Методы введения ультразвуковых волн Ультразвуковая дефектоскопия основана на технике сравнения. Используя соответствующие контрольные стандарты, принципы распространения звуковой волны и общепринятые процедуры проведения измерений, оператор распознает эхосигналы, относящиеся к геометрии изделия или указывающие на дефект. Эхосигналы, полученные в тестовом образце, сопоставляются с эхосигналами в калибровочном образце для определения их соответствия стандарту. Существует два преимущества в использовании стандартных наклонных датчиков для конверсии. Во-первых, наклонные датчики эффективнее передают энергию для генерации поперечной волны в стали и схожих материалах при случайных углах падения. Во-вторых, при уменьшении звуковой волны становится возможным определение дефектов меньших размеров, а при одной и той же частое длина поперечной волны составляет примерно 60% длины соответствующей продольной волны. Наклонный звуковой сигнал обладает высокой чувствительностью по отношению к трещинам, перпендикулярным дальней поверхности тестового образца (первый шаг тестирования) или, после отражения от дальней поверхности, к трещинам перпендикулярным стыку поверхностей (второй шаг тестирования). Различные углы направления сигнала и положения датчика используются для обнаружения дефектов различных типов и геометрии. |