Условно выделяют параметры аппаратуры и зависящие от нее параметры метода. Длина волны l обусловлена скоростью С распространения УЗ-волн в материале и задаваемой пьезоэлементом частотой f УЗ-колебаний: l = С/f.
Угол ввода a зависит от угла призмы b и акустических свойств материала. Угол а определяют по СО № 2, для чего перемещают УЗ-искатель на поверхности образца и находят максимум эхо-сигнала, отраженного отверстием Æ 6. Значение угла а находят по риске шкалы СО № 2, соответствующей точке выхода УЗ-пучка на искателе. Пользуясь той же методикой, проверяют по СО № 1 угол призмы искателя b.
Угол ввода луча а в общем случае отличается от угла наклона оптической оси искателя а0 и от угла преломления ас, рассчитываемого по формуле Снеллиуса (см. ниже рис. 4.19). Обычно а < а0, в то же время ас может быть как меньше, так и больше а0 в зависимости от условий контроля. При малом затухании УЗК, что имеет место при контроле сварных соединений, а0 - а < 2°, что не существенно.
Мертвую зону при контроле наклонным преобразователем определяют как минимальную глубину залегания в специальном образце бокового цилиндрического отверстия, уверенно обнаруживаемого всеми индикаторами дефектоскопа. В тех случаях, когда предельное значение мертвой зоны задано техническими условиями, отверстие изготавливают на заданной глубине в стандартном образце № 2А. В остальных случаях величину мертвой зоны проверяют по стандартному образцу № 2, имеющему отверстия Диаметром 2 мм, расположенные на глубинах 3 и 8 мм. Мертвую зону М можно рассчитать, зная длительность зондирующего импульса t и время собственных (реверберационных) шумов t ш преобразователя. Для прямого искателя -
M =С L /( t + t ш)/2,
для наклонного -
У серийных преобразователей обычно t = 2 -20 мкс и t ш = 5 -10 мкс, а мертвая зона М = 3 - 12 мм.
Разрешающая способность А по дальности (лучевая) или по фронту волны. Это минимальное расстояние между двумя отражателями, эхо-сигналы от которых при заданном уровне отсечки принимаются раздельно. Лучевая разрешающая способность зависит главным образом от длительности акустических импульсов, распространяющихся в контролируемом изделии. Ее можно оценить по СО № 1, который имеет концентрические цилиндрические отверстия для наклонных преобразователей и фрезерованные пазы разной глубины для оценки разрешающей способности нормальных преобразователей.
Фронтальное "разрешение" тем выше, чем уже диаграмма направленности излучателя. Для его оценки достаточно иметь два подобных один другому отражателя в любом материале и с известной скоростью распространения ультразвука. Разрешающие способности метода D L , D t (для продольных или поперечных волн) и аппаратуры t р связаны соотношениями:
D L = С l t р/2; D t = С t t р /2.
Значения t р составляют обычно 2-4 мкс.
Точность измерения координат Н и L характеризуется случайной и систематической погрешностями. Случайная погрешность зависит главным образом от оператора. Обычно это неточность установки искателя в положение наибольшего эхо-сигнала, которая может достигать 4-5% от значений координат.
Систематическая погрешность алгебраически складывается из погрешностей, связанных с отклонением истинных значений угла ввода а, скорости УЗ и его пути в призме искателя от их расчетных характеристик. Поэтому погрешность измерения глубины Н может достигать 50—60%, особенно при контроле малых (до 10—15 мм) и больших (более 150 мм) толщин. Систематическая ошибка для измерения L существенно меньше, чем для Н (5—15%). Проверять точность измерения7 координат следует по испытательным образцам. Погрешность глубиномера оценивают по СО № 1 или СО № 2 согласно ГОСТ.
Чувствительность контроля
Основной параметр — предельная чувствительность S П характеризуется минимальной площадью (в мм2) отверстия с плоским дном, ориентированным перпендикулярно акустической оси искателя, которое еще обнаруживается на заданной глубине в изделии при данной настройке аппаратуры (дефектоскопа с искателем).
Как видно из определения, слово предельная отражает пороговую характеристику чувствительности. Если эту же чувствительность оценивать в миллиметрах глубины сверления по СО № 1 или в децибелах по СО № 2, то ее называют условной чувствительностью.
При УЗ-контроле целесообразно использовать несколько уровней чувствительности, например, поисковый, контрольный, браковочный. Поисковый — самый высокий, обычно он на 6 дБ (по амплитуде в 2 раза) выше браковочного. Браковочному уровню, при котором оценивают после поиска, недопустимость дефектов по амплитуде их сигналов, соответствует по величине предельная чувствительность метода. На контрольном уровне, промежуточном между браковочным и поисковым, ведут окончательную оценку дефектов по их условным размерам: длине, ширине, высоте.
Предельный уровень (или предельную чувствительность) используют как основной уровень при настройке дефектоскопа перед контролем.
Напомним, что реальная чувствительность определяется минимальными размерами реальных дефектов, уверенно выявляемых в данных соединениях при выбранном режиме контроля, (настройка дефектоскопа).
Следует иметь в виду, что даже при строго стабильной условной чувствительности реальная и предельная чувствительность для одного и того же типа объекта, могут существенно зависеть от качества поверхности металла, акустических свойств контактной среды, температуры контроля и скорости сканирования.
Абсолютная чувствительность характеризует максимально достижимую чувствительность УЗ-дефектоскопа. В современных дефектоскопах она достигает 80—100 дБ. Ее не следует путать с оценкой чувствительности в абсолютных, и относительных единицах, что имеет место, например, при радиационном контроле (мм и %)..
Дата: 2018-12-21, просмотров: 284.