Тэхналогія неразбуральнага кантролю і яе прымяненне (1)

Прагляды: 0 Аўтар: Рэдактар сайта Час публікацыі: 2019-09-20 Паходжанне: Сайт

Запытайцеся

Гукавая хваля - гэта разнавіднасць падоўжнай хвалі, якую можа адчуць чалавечае вуха. Яго частотны дыяпазон складае 16 Гц ~ 2 кГц. Калі частата гукавых хваль ніжэй за 16 Гц, гэта называецца інфрагукавой хваляй, а калі яна вышэй за 2 кГц, гэта называецца ультрагукавой хваляй. Як правіла, гукавыя хвалі маюць частату ў дыяпазоне ад 2 кГц да 25 МГц, якія называюцца ультрагукавымі хвалямі. Гэта механічная вібрацыйная хваля, якая ўзбуджаецца механічнай крыніцай вібрацыі ў пругкім асяроддзі. Яго сутнасць заключаецца ў перадачы энергіі вібрацыі ў выглядзе хваль напружання. Неабходнай умовай з'яўляецца наяўнасць крыніцы вібрацыі і пругкай асяроддзя, здольнай перадаваць механічную вібрацыю (фактычна уключаючы амаль усе газы, вадкасці і цвёрдыя рэчывы), якія пранікаюць унутр аб'екта і могуць праходзіць праз аб'ект. Выкарыстоўваючы розныя характарыстыкі размнажэння П'езаэлектрычныя керамічныя пераўтваральнікі ў аб'екце, такія як адлюстраванне і праламленне, дыфракцыя і рассейванне, згасанне, рэзананс і хуткасць гуку, можна выявіць памер, паверхню і ўнутраныя дэфекты, змены тканін і г.д., многія аб'екты, і, такім чынам, з'яўляецца дадаткам. Самай шырокай і важнай тэхналогіяй неразбуральнага кантролю з'яўляецца тэхналогія ультрагукавога кантролю. Напрыклад, для медыцынскай ультрагукавой дыягностыкі (напрыклад, B-ультрагук), гідралакатара ў акіянаграфіі, выяўлення рыб, рэльефу марскога дна, зандзіравання акіяна, выяўлення геалагічнай структуры, выяўлення дэфектаў на прамысловых матэрыялах і прадуктах, вымярэння цвёрдасці, вымярэння таўшчыні, ацэнкі мікраструктуры, праверкі кампанентаў бетону, вымярэння вільготнасці п'ецэрамікі, аналізу ўласцівасцей газавага асяроддзя, вымярэння шчыльнасці і г. д.

Ультрагук мае наступныя характарыстыкі:
1) Ультрагукавыя хвалі могуць быць эфектыўнымі распаўсюджваецца ў такіх асяроддзях, як газы, вадкасці, цвёрдыя рэчывы і цвёрдыя растворы.
2) Ультрагукавыя хвалі могуць перадаваць вельмі моцную энергію.
3) Ультрагук выклікае адлюстраванне, інтэрферэнцыю, суперпазіцыю і рэзананс. 4) Калі ультрагукавая хваля распаўсюджваецца ў вадкім асяроддзі, дасягненне пэўнага ўзроўню гукавой магутнасці можа выклікаць моцнае ўздзеянне на паверхню падзелу аб'екта ў вадкасці (на аснове 'з'явы кавітацыі') - што прыводзіць да тэхналогіі 'магутнага ультрагукавога прымянення' -- напрыклад, 'ультрагукавая ачыстка', 'ультрагукавое свідраванне', 'ультрагукавое выдаленне задзірын' (разам называюцца 'ультрагукавым' апрацоўка'), і таму падобнае. Ён таксама можа выкарыстоўвацца для 'ультрагукавой зваркі' такіх матэрыялаў, як пластмасы, з дапамогай вібрацыі ультрагукавых хваль высокай магутнасці.
~!phoenix_var121_6!~

Ультрагукавы кантроль (UT), які прымяняецца ў прамысловых тэхналогіях неразбуральнага кантролю, з'яўляецца найбольш хутка растучай і найбольш шырока выкарыстоўванай тэхналогіяй неразбуральнага кантролю ў тэхналогіі неразбуральнага кантролю, і ён адыгрывае вельмі важную ролю. Метад, які выкарыстоўваецца для генерацыі і атрымання ультрагукавых хваль у тэхналогіі ультрагукавога кантролю, якая ў асноўным выкарыстоўвае п'езаэлектрычны эфект крышталяў, г.зн. дыскавыя крышталі пізаэлектрычнай керамікі (такія як крышталь кварца, тытанат барыю і п'езаэлектрычная кераміка, напрыклад тытанат цырканата свінцу). Пры ўзнікненні дэфармацыі пад дзеяннем будзе мець месца электрычнае з'ява, гэта значыць зменіцца размеркаванне яго зарада (станоўчы п'езаэлектрычны эфект). І наадварот, калі зарад прыкладваецца да п'езаэлектрычнага крышталя, п'езаэлектрычны керамічны крышталь будзе дэфармаваны, гэта значыць пругка дэфармаваны. (зваротны п'езаэлектрычны эфект). Такім чынам, ультрагукавы пераўтваральнік (зонд) вырабляецца з выкарыстаннем п'езаэлектрычнага крышталя, і высокачашчынны электрычны імпульс падаецца ў яго, і зонд генеруе ультрагукавыя хвалі з той жа частатой, якія выпраменьваюцца ў аб'ект, які падлягае праверцы, і калі прымае ультрагукавую хвалю, зонд генеруе тую ж частату. Высокачашчынны электрычны сігнал выкарыстоўваецца для выяўлення дысплея. У дадатак да выкарыстання п'езаэлектрычнага эфекту, у некаторых выпадках, магнітастрыкцыйны эфект (з'ява, калі моцны магнітны матэрыял дэфармуецца падчас намагнічвання, які можа быць выкарыстаны ў якасці крыніцы вібрацыі або для вымярэння дэфармацыі), і выкарыстанне электрадынамічных метадаў (напрыклад, электрамагнітна-акустычных або віхрагукавых метадаў, апісаных далей у гэтым раздзеле).

Калі ультрагукавая хваля распаўсюджваецца ў пругкім асяроддзі, у залежнасці ад суадносін паміж вібрацыйнай карцінай кропкі апоры асяроддзя і кірункам распаўсюджвання ультрагукавой хвалі, ультрагукавую хвалю можна падзяліць на наступныя тыпы

(1) Падоўжная хваля (L-хваля, таксама званая хваляй сціску, разрэджанай хваляй) - Характарыстыка падоўжнай хвалі заключаецца ў тым, што кірунак ваганняў часціцы гукавога асяроддзя супадае з напрамкам распаўсюджвання ультрагукавой хвалі (гл. малюнак справа)

(2) Зруховая хваля (званая S-хваляй, таксама вядомай як папярочная хваля, таксама вядомая як T-хваля, таксама вядомая як зруховая хваля або зрух) - Характарыстыкай папярочнай хвалі з'яўляецца кірунак вібрацыі часціцы гукавога асяроддзя і кірунак распаўсюджвання ультрагукавой хвалі. і сувязь паміж плоскасцю вібрацыі кропкі выявы і напрамкам распаўсюджвання ультрагукавой хвалі далей падзяляецца на вертыкальна палярызаваную папярочную хвалю (хваля SV, якая з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўванай папярочнай хваляй у прамысловых ультрагукавых выпрабаваннях) і гарызантальна палярызаваную папярочную хвалю (хваля SH, таксама вядомая як Love Wave-le Libo, насамрэч з'яўляецца рэжымам вібрацыі сейсмічных хваль).

Адзін канец стрыжня датчыка ў зондзе падоўжнай хвалі замацаваны цвёрдым целам вялікай масы, а другі канец інкруставаны алмазам. Калі індэнтар не датыкаецца з доследным узорам (злева а), індэнтар знаходзіцца ў свабодным стане. Пасля фарміравання падоўжнай вібрацыі фіксаваны канец стрыжня датчыка з'яўляецца хвалевым вузлом вібрацыі, а галаўны канец становіцца пучнасцю вібрацыі з-за найбольшай амплітуды, таму даўжыня стрыжня роўная 1/4 даўжыні хвалі вібрацыі, а частата такая, што датчык знаходзіцца на рэзананснай частаце ў свабодным стане. Калі канец датчыка цалкам заціснуты доследным узорам і цвёрдым целам вялікай масы, ідэальна, каб абодва канцы стрыжня датчыка сталі вузламі вібрацыйнай хвалі, і даўжыня стрыжня была роўная даўжыні хвалі вібрацыі, роўнай 1/2, а рэзанансная частата ў гэты час роўная падвоенай пачатковай частаце, калі канец індэнтара знаходзіцца ў свабодным стане.

Калі п'езаэлектрычная кераміка націскаецца на доследны кавалак, як правіла, паміж вышэйпералічанымі. Пры фіксаванай нагрузцы для выпрабавальнага ўзору з аднолькавым модулем пругкасці, калі цвёрдасць доследнага ўзору ніжэйшая, чым большая плошча кантакту паміж індэнтарам і яго паверхняй, тым большая ступень заціску канца індэнтара стрыжня датчыка, так што амплітуда вібрацыі канца меншая, і адпаведная кропка вібрацыйнай пучнасці перамяшчаецца да нерухомага канца стрыжня. Такім чынам, чым менш даўжыня хвалі вібрацыі, тым вышэй рэзанансная частата стрыжня. Цвёрдасць доследнага ўзору можна вызначыць шляхам вымярэння змены рэзананснай частаты стрыжня датчыка. Модуль пругкасці доследнага ўзору таксама будзе ўплываць на плошчу кантакту, гэта значыць на змяненне рэзананснай частаты датчыка. Такім чынам, ультрагукавы метад вымярэння цвёрдасці з'яўляецца параўнальным метадам вымярэння, і неабходна ліквідаваць уплыў, выкарыстоўваючы тэставы ўзор з аднолькавым модулем пругкасці і выпрабавальны ўзор у якасці каліброўкі. У зондзе ёсць стрыжань датчыка з магнітастрыкцыйным эфектам, адзін канец прывараны да сталёвага цыліндру, цыліндр значна большы за датчык, другі канец усталяваны з індэнтарам 136 алмазнай піраміды, шпулька ўзбуджэння знаходзіцца вакол на стрыжні датчыка, кавалак п'езаэлектрычнага крышталя замацаваны побач з стыкам стрыжня датчыка і цыліндру.