Технологія неруйнівного контролю та її застосування (2)

Стержень датчика діє як механічний резонатор і вставляється в ланцюг зворотного зв'язку підсилювача збудження. Під дією котушки збудження стрижень датчика створює поздовжні ультразвукові коливання. Сигнал детектується п'єзоелектричною пластиною і позитивно повертається на вхідний кінець підсилювача збудження. Він являє собою генератор з самозбудженням, частота коливань якого дорівнює резонансній частоті стержня датчика, яка відображає твердість випробного зразка. Сигнал виводиться з підсилювача драйвера і подається в імпульсний ланцюг для формування частоти повторення, яка є прямокутним імпульсом 1/2 вищезгаданої частоти коливань, який посилюється імпульсним підсилювачем потужності для активації дискримінатора. У дискримінаторі зміна частоти, що відображає різну твердість, перетворюється на зміну постійного струму, а потім відображається мікроамперметром постійного струму, безпосередньо масштабованим одиницею твердості. Після попереднього калібрування шкали твердості за допомогою стандартного тестового блоку значення твердості П'єзоелектричні кільця П'єзоелектричні перетворювачі можна зчитувати безпосередньо з індикатора.

Як ультразвуковий твердомір, зарядний пристрій також використовується для безпосереднього заряджання акумуляторної батареї змінним струмом 220 В, а регулятор напруги використовується для усунення впливу падіння напруги батареї на стабільність індикації під час робочого процесу. Згідно з сучасним розвитком електронних технологій, ультразвуковий твердомір повинен бути цифровим, тим самим ще більше підвищуючи точність, стабільність і надійність вимірювання. Технологія ультразвукового тестування використовується різними способами, і постійно досліджуються та розробляються нові методи застосування та досліджуються нові сфери застосування, наприклад, тепер розроблений метод аналізу ультразвукового спектру, який базується на спектральних характеристиках відбитого ультразвуку. дослідити мікроструктуру оцінювального матеріалу, оцінити форму, вид і характер дефекту, а також оцінити якість клеєного з'єднання. Крім того, існує технологія сканування ультразвукової томографії, зокрема, слід зазначити, що зі швидким розвитком комп’ютерних технологій цифрова обробка, аналіз і відображення сигналів ультразвукового виявлення забезпечують більше простору для застосування та розширення технології ультразвукового виявлення та мають великий потенціал для розвитку.

(3) Поверхнева хвиля. Поверхневі хвилі, що застосовуються в промисловому ультразвуковому дослідженні, в основному відносяться до хвиль Релея (променевих хвиль), які передаються вздовж поверхні середовища, тоді як частинки середовища, що передає звук, вібрують уздовж еліптичної траєкторії. Як показано зліва, ефективна глибина проникнення хвилі Релея в середовище становить лише один діапазон довжин хвиль. Тому його можна використовувати лише для перевірки дефектів на поверхні носія. Він не може проникнути всередину середовища, як поздовжня та поперечна хвилі, щоб його можна було перевірити. Дефекти всередині носія. Крім того, горизонтально поляризована поперечна хвиля (SH-хвиля, також відома як хвиля Лава) також є поверхневою хвилею, що поширюється вздовж поверхневого шару, що насправді є формою вібрації сейсмічної хвилі, але вона ще не була практично застосована в промисловому ультразвуковому тестуванні.

(4) Хвиля Лемба - це спрямована хвиля, яка генерується суперпозицією поздовжніх і поперечних хвиль і укладена в певному кінцевому просторі на певній частоті. У промисловому ультразвуковому дослідженні хвиля Лемба в основному використовується для виявлення тонкої металевої пластини, яка має товщину, еквівалентну довжині хвилі, і тому також називається пластинчастою хвилею (P-хвиля). Коли хвиля Лемба передається в тонкій пластині, нижній поверхневий шар тонкої пластини вібрує вздовж еліптичної траєкторії, а частинка в середньому шарі тонкої пластини буде вібрувати у формі поздовжньої або поперечної хвильової складової, утворюючи таким чином вібрацію всієї пластини, що є характерною особливістю виявлення хвилі Лемба. Відповідно до вібрації середнього шару тонкої пластини, це компонент поздовжньої хвилі або компонент поперечної хвилі, і його можна розділити на два режими: режим S (симетричний тип) і режим (асиметричний тип). У тонких стрижнях і тонкостінних трубках можуть збуджуватися також хвилі Лемба, які називаються крученими хвилями, розширеними хвилями тощо.

На додаток до чотирьох основних прикладних форм хвилі, описаних вище, були розроблені головна хвиля та поздовжня хвиля (також відома як повзуча поздовжня хвиля), особливо в останній. Підповерхневий перенос, придатний для виявлення приповерхневих дефектів у разі виявлення особливо грубих поверхонь або шарів поверхні з нержавіючої сталі. Швидкість поширення п’єзоелектричне керамічне кільце в середовищі (пов’язане із середовищем, типом хвилі тощо), частота вібрації f (кількість повних коливань за одиницю часу, один Герц-Гц на секунду) і довжина хвилі λ ультразвукових хвиль (ультразвукове завершення). Відстань, що передається одним повним коливанням, має таке співвідношення: C = λ · f слід звернути увагу на різні швидкості поширення в різних середовищах і різних ультразвукові режими. Ультразвукові хвилі мають коротку довжину хвилі, поширюються по прямій лінії (у багатьох випадках для аналізу можна застосувати геометричні та акустичні співвідношення), хорошу спрямованість, яка може поширюватися в твердих тілах і може перетворюватися на хвилі. Характеристики їх поширення включають відображення і заломлення, дифракцію. З різними змінами, такими як розсіювання, затухання, резонанс, швидкість звуку тощо, він широко використовується, включаючи метал, неметал, поковки, лиття, зварні деталі, профілі, скріплені конструкції та композити, кріплення тощо. Перевагами ультразвукового контролю є висока проникаюча здатність, легке обладнання, низька вартість виявлення, висока ефективність виявлення, миттєве виявлення результатів тестування (виявлення в реальному часі), автоматичне виявлення та постійний запис, а також більший ризик виявлення дефектів. Особливо чутливі тріщиноподібні дефекти тощо. Недоліком ультразвукового тестування є те, що сполучне середовище зазвичай вимагається, щоб дозволити звуковій енергії проникати в об’єкт, який перевіряється, і потрібен еталонний стандарт оцінки, зокрема, відображення результату виявлення не є інтуїтивно зрозумілим, і, отже, технічний рівень оператора повинен бути високим, це невеликі, тонкі або складні форми, а також перевірка заготовки з крупнозернистих матеріалів тощо, все ще має деякі труднощі. Застосування характеристик розповсюдження ультразвуку як підказки описано нижче.