Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Получение и обнаружение ультразвуковых волн.
|
|
В дефектоскопии применяется пьезоэлектрический способ получения ультразвуковых волн, при которых электрические колебания превращаются в механические.
Рис. 5. Схема ультразвукового контроля металла:
1 и 2 - датчики (щупы) с пьезоэлектрическим материалом, 3 - акустическая среда,
4 – дефект
Выходной сигнал от импульсного генератора (рис. 5) проходит через датчик (щуп) к сварному соединению. Датчик представляет собой пластинку из пьезоэлектрического материала, которая вибрирует, преобразуя переменный электрический ток в механические колебания.
В качестве пьезоэлектрических материалов могут служить кварц, сульфат лития, титанат бария и др.
Частота импульса регулируется толщиной пьезоэлектрической пластинки. Щуп с пьезоэлектрической пластинкой прижимается к поверхности сварного соединения через акустическую (контактную) среду (слой воды, машинного масла, глицерина и др.), так как воздух является плохим проводником ультразвуковых волн и препятствует их прохождению. Тонкий слой жидкости облегчает также перемещение датчика по поверхности сварного соединения. Акустический контакт может быть также достигнут погружением сварного изделия с щупом в водяную ванну.
Упругие колебания достигают максимального значения тогда, когда частота электрических колебаний совпадает с колебаниями пластины. Поэтому ультразвуковой дефектоскоп должен с определенной скоростью генерировать (вырабатывать) ультразвуковые волны требуемой частоты.
Требуемая частота зависит от размера контролируемого дефекта и требуемой глубины проникновения. Например, чем выше частота, тем на большей глубине выявляется дефект и тем меньше дефект, который может быть обнаружен.
Для контроля качества сварных швов целесообразно использовать импульсные ультразвуковые дефектоскопы. В этой системе дефектоскопа генератор высокой частоты подает кратковременный импульс тока на датчик из пьезоэлектрического материала, затем наступает пауза, после чего снова следует очередной импульс и т. д.
Ультразвуковой пучок, достигший дефекта в шве, отражается и принимается либо другим щупом (приемным в случае двухщуповой схемы), либо тем же (подающим - однощуповая схема) во время паузы между импульсами.
Щуп 1 должен перемещаться параллельно сварному шву зигзагами, как показано на рис. 6.
Рис. 6. Контроль сварного шва и манипуляция щупом:
1 - щуп 1,
2 - щуп 2
При движении щупа 1 контролируется только часть шва (на рис. заштрихована). Для обследования всего поперечного сечения шва щупом выполняют зигзагообразные движения, медленно удаляясь от шва на расстояние, достаточное для обследования всего шва (щуп 2, на
рис. 6).
При контроле ультразвуковым дефектоскопом УЗД-7 могут быть выявлены:
ü трещины и непровары глубиной более 0, 15 - 0, 2 мм при их длине не менее 5 мм;
ü газовые поры и шлаковые включения диаметром1 - 1, 5 мм и более при толщине сваренной стали свыше 5 мм.
Практически минимальная толщина контроли р уемых дефектоскопом УЗД-7 сварных швов составляет 8 - 10 мм; при меньшей толщине дефекты выявляются нечетко.
На стройках наибольшее применение находят приборы типа УДМ-1М, ДУК-13ИМ, ДУК-ВИМ (батарейное питание).
Промышленностью выпускаются также ультразвуковые дефектоскопы УЗД-НИИМ-5, ДУК-11ИМ, ДУК-66П, УДМ-3.
Питание дефектоскопов производится от сети напряжением 12, 36, 127 или 220 В; в некоторых типах дефектоскопов предусмотрено также питание от аккумуляторных батарей напряжением 12 В.
Дефектоскопы обеспечивают глубину прозвучивания до 700 мм (УДМ-3 - до 2000 мм), выявление дефектов в стали площадью2 - 3 мм2на глубинедо 100 мм.
Ультразвуковой вид контроля применим для прозвучивания труб со стенкой толщиной более 8 мм.
|
|