Пеленг дефектоскоп что измеряют в децибелах

Пеленг дефектоскоп что измеряют в децибелах

Миниатюрный ультразвуковой дефектоскоп ПЕЛЕНГ-115 предназначен для контроля продукции на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов готовых изделий, полуфабрикатов и сварных (паяных) соединений, а также для измерения глубины и координат залегания дефектов.

Дефектоскоп вихретоковый ВД-70 предназначен для контроля продукции из ферромагнитных и немагнитных металлов и сплавов на наличие поверхностных дефектов типа трещин, оценки их глубины и определения местоположения..

Дефектоскоп ультразвуковой УД2-70 предназначен для контроля продукции на наличие дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов, полуфабрикатов, готовых изделий и сварных соединений, для измерения глубины и координат их залегания, измерения отношений амплитуд сигналов от дефектов. Также имеются специальные меню, которые применяются для выявления дефектов в деталях и узлах локомотивов и МВПС и в деталях элементов колесных пар вагонов, в которых записаны типовые настройки прибора.

Твердомер ТДМ-2 предназначен для измерения твердости конструкционных и углеродистых сталей, нержавеющих сталей и сплавов из цветных металлов в лабораторных, цеховых и полевых условиях. Может применяться для разбраковки различных матералов по упругим свойствам c помощью дополнительных шкал, имеющихся в приборе.

Ультразвуковой толщиномер ТУЗ-2 предназначен для измерения толщины различных изделий, включая изделия, доступ к которым имеется только с одной стороны. Приборы могут быть использованы во всех отраслях промышленности. С их помощью измеряется толщина стенок трубопроводов, сосудов давления, котлов и других ответственных и особо опасных обьектов, в том числе для определения степени коррозионного и эрозионного износа по остаточной толщине.

Ультразвуковой толщиномер УТ-111 общего назначения по ГОСТ 28702-90, предназначен для ручного контактного измерения толщины изделий из различных металлов и сплавов, стекла, керамики, полимерных и композиционных материалов.

Многоканальный ультразвуковой дефектоскоп Пеленг-415 предназначен для: — работы в составе многоканальных автоматизированных и механизированных установок; — работы с механизированными многоканальными сканерами; — и др.

Авторизация

Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации.

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.

1 Назначение

Ультразвуковой дефектоскоп общего назначения УД2-102 «ПЕЛЕНГ» предназначен для контроля материалов готовых изделий, полуфабрикатов и сварных соединений. Дефектоскоп реализует эхо-импульсный, теневой и зеркально-теневой методы акустического контроля.

2 Технические характеристики

Наименование параметра или характеристики

Значение параметра или характеристики

Методы ультразвукового контроля, реализуемые дефектоскопом

Амплитуда зондирующих импульсов, В

Рабочая частота, МГц

Частота следования зондирующих импульсов, Гц

Диапазон регулировки усиления (чувствительности), дБ

Дискретность регулировки усиления (чувствительности), дБ

Диапазон регулировки компенсированной отсечки, %

Диапазон изменения длительности А – развертки, мкс

Диапазон изменения зоны ВРЧ мкс

Регулировка формы ВРЧ, диапазон градаций

Глубина (амплитуда) ВРЧ, дБ

Количество зон временной селекции (ВС)

Диапазон изменения скорости распространения УЗК, м/с

Электропитание, В: от сети

от встроенного аккумулятора

Сервисные возможности

• Встроенные часы и календарь.
• Автоматическая регулировка усиления (АРУ).
• Наличие режима «огибающей» амплитуд сигналов от дефектов.
• Наличие в памяти дефектоскопа типовых вариантов настроек.
• Возможность записи в память дефектоскопа различных вариантов настроек в зависимости от задач контроля.
• Отображение кривой временной регулировки чувствительности (ВРЧ).
• Два независимых строба автоматической сигнализации дефекта (АСД).
• Передача данных на персональный компьютер (ПК), формирование протоколов контроля.

3. Органы управления дефектоскопа и режимы работы дефектоскопа «пеленг»

Рис. 3.1 Передняя панель дефектоскопа

Рис. 3.2 Верхняя панель дефектоскопа

Обозначение

Включение (выключение) дефектоскопа.

1) Перемещение по пунктам меню вниз (вверх).

2) При последовательном нажатии кнопок включается режима «Стоп-кадр»

3) При последовательном нажатии кнопок включается режим «Огибающая».

1) Уменьшение (увеличение) параметра, переключение состояний в выделенном пункте меню.

2) При нажатии кнопки ввод цифр 5,6. Возврат основной функции кнопок осуществляется повторным нажатием кнопки

1) Вызов текущего пункта меню , возврат в предыдущее меню .

2) При нажатии кнопки ввод цифр 4,9. Возврат основной функции кнопок осуществляется повторным нажатием кнопки

1) Перемещение ручной метки глубиномера.

2) При нажатии кнопки ввод цифр 7,8. Возврат основной функции кнопок осуществляется повторным нажатием кнопки

1) — переход к следующему этапу контроля; — возврат к предыдущему этапу контроля.

2) При нажатии кнопки ввод цифр 2,3. Возврат основной функции кнопок осуществляется повторным нажатием кнопки

1) Переключение основной функции кнопок с цифрами в режим ввода цифровых значений (F-режим). Возврат основной функции кнопок осуществляется повторным нажатием кнопки.

2) При последовательном нажатии кнопок включение (отключение) режима «Лупа» (только при индикации меню «Настройка»). В дефектоскопе реализовано четыре вида режима «ЛУПА»: «ВС-1», «ВС-2», «ВС-1 +ВС-2», «РУЧ. МЕТ»

Вызов меню «ИЗМЕРЕНИЕ» при однократном нажатии кнопки.

При следующем нажатии кнопки меню перемещается по экрану.

После третьего нажатия кнопки меню удаляется с экрана.

Вызов меню «НАСТРОЙКА» при однократном нажатии кнопки.

При следующем нажатии кнопки меню перемещается по экрану.

После третьего нажатия кнопки меню удаляется с экрана.

Примечание: вызов меню «НАСТРОЙКА» из подменю «ОБЩИЕ ПАРАМЕТРЫ» осуществляется нажатием кнопки

При последовательном нажатии кнопки с кнопками , или происходит переход соответственно в режимы «СТОП-КАДР», «ОГИБАЮЩАЯ» или «ЛУПА».

1) Регулировка усиления приемного тракта дефектоскопа отградуированного в дБ. Текущее усиление индицируется в верхней строке индикации.

2) При нажатии кнопки ввод цифр 0,1. Возврат основной функции кнопок осуществляется повторным нажатием кнопки .

Переключение индуцируемых величин в верхней строке индикации:

Y, X – координаты дефекта.

R – расстояние до дефекта по лучу.

N – превышение амплитуды эхо-сигнала в стробе над порогом АСД.

Т – время распространения ультразвука до дефекта и обратно.

К – разность в дБ между амплитудой сигнала от дефекта и опорного отражателя.

Вызов меню «ПОИСК» при однократном нажатии кнопки.

При следующем нажатии кнопки меню перемещается по экрану.

После третьего нажатия кнопки меню удаляется с экрана.

Вызов меню «ИНДИКАТОРЫ» при однократном нажатии кнопки.

При повторном нажатии кнопки меню удаляется с экрана.

Включение режима «ПАУЗА» для экономии энергии аккумулятора во время перерывов в работе. Возврат из паузы осуществляется нажатием любой кнопки.

Представление информации на экране дефектоскопа «ПЕЛЕНГ»

Изображение на экране

Расшифровка информации

4.4 Амплитуда эхосигнала и коэффициент выявляемости дефекта

Амплитуда эхосигнала от дефекта, как известно из формул акустического тракта, зависит от большого числа факторов и характеризует, как следует из физических основ, размах колебаний. Как правило, при оценке той или иной характеристики, зависящей от многих факторов, более точными являются относительные, а не абсолютные измерения. Поэтому амплитуду при ультразвуковом контроле измеряют в относительных единицах – децибелах (дБ):

N = 20lg , (4.5)

где U₁ и U₂ – амплитуды первого и второго сигналов;

N – их отношение (в дБ).

Поскольку децибелы имеют логарифмический масштаб, шкала отношений амплитуд сжимается, т. е. меньшими значениями могут быть выражены большие соотношения. Это важно, поскольку диапазон изменений амплитуд сигналов в ультразвуковой дефектоскопии очень велик.

Таблицы и графики перевода децибел в относительные единицы имеются в справочной литературе. Некоторые наиболее употребительные соотношения U₁/U₂ приведены в табл. 4.2.

Необходимо обратить внимание на то, что значения амплитуд в децибелах нельзя перемножать и делить (умножение заменяется сложением, деление – вычитанием). Следует различать положительные (если U₁ > U₂) и отрицательные (если U₁ < U₂) децибелы.

Шкала децибел

Кроме амплитуды эхосигнала, в качестве главной измеряемой характеристики используют понятие коэффициента выявляемости. Связано это с тем, что часто представляет интерес соотношение амплитуд (в первую очередь, отношение амплитуды эхосигнала от дефекта к амплитуде эхосигнала от эталонного отражателя). Это и есть коэффициент выявляемости:

здесь N_д и N₀ соответствуют показаниям органа управления дефектоскопа (аттенюатора или усилителя), регулирующего амплитуду эхосигнала; индекс «д» относится к дефекту, «0» – к эталонному отражателю.

На практике выражение для коэффициента выявляемости может дополняться величиной, характеризующей качество акустического контакта, потому что зачастую условия, в которых измеряются U_д и U₀, с точки зрения контакта заметно различаются.

4.5 Эквивалентная площадь дефекта. Методы измерения.

АРД- и SKH-диаграммы

В ряде случаев вместо амплитуды эхосигнала от дефекта, в качестве его измеряемой характеристики используют его эквивалентный размер, который можно определить, зная амплитуду эхосигнала и его координаты. Эта замена является, по существу, моделированием: неизвестный объект (дефект), для которого измерены только две характеристики U_д (или N_д) и Н_д, заменяют известным объектом (моделью), помещая его в ту же точку объекта, что и дефект. Далее подбирают площадь модели таким образом, чтобы амплитуда эхо-сигнала от нее была равна U_д. В качестве такой модели чаще всего используют диск (на практике – плоскодонный отражатель).

Эквивалентной площадью дефекта называется площадь плоскодонного отражателя, ориентированного перпендикулярно акустической оси, залегающего в специальном образце на той же глубине и дающего такую же амплитуду, что и выявленный дефект. При этом необходимо, чтобы образец был изготовлен из такого же материала, что и контролируемое изделие, чтобы поверхности контролируемого изделия и образца были идентичны (или вносилась соответствующая поправка на акустический контакт).

Используются два основных варианта измерения эквивалентной площади:

а) по тест-образцам с моделями дефектов;

б) по специальным диаграммам.

Измерение по тест-образцам. При использовании этого метода определение эквивалентной площади сводится к нахождению отражателя в тест-образце, залегающего на одинаковой с дефектом глубине и дающего одинаковую амплитуду эхо-сигнала, т. е. удовлетворяющего условиям определения S_э. На практике с этой целью используют плоскодонное отверстие, сегментный отражатель, угловой отражатель (зарубку), а также боковое цилиндрическое отверстие.

Важной разницей в использовании моделей разного вида является то, что при N_д = N₀ для плоскодонного отверстия и сегментного отражателя – S_э = S₀, а для углового отражателя (зарубки) – S_э = n_зS₀, где n_з – коэффициент, зависящий от угла ввода ₁ (рис. 4.7).

При использовании в качестве эталонного бокового отражателя цилиндрического отверстия необходимо предварительно экспериментально определить эквивалентную площадь отражателей в тест-образце, т. е., по существу, выполнить калибровку тест-образца.

Рис. 4.7. Отношение площадей эквивалентных плоскодонного и углового отражателя для стали, алюминия и его сплавов, титана и его сплавов

Измерение S_э с помощью тест-образцов сводится к выполнению следующих действий:

1) выявить дефект, измерить в положении максимальной амплитуды N_д и Н_д (амплитуда, координата);

2) подобрать тест-образец, изготовленный из соответствующего материала с набором отражателей разного размера, залегающих на глубине Н₀ = Н_д;

3) последовательно измерять амплитуды эхосигналов от моделей, пока не будет найдена модель, для которой выполняется условие N₀ = N_д;

4) при использовании плоскодонного отверстия и сегментного отражателя принять, что S_э = S₀; при использовании углового отражателя (зарубки) рассчитать S_э по формуле S_э = n_зS₀. Коэффициент n_з найти из графика по величине угла , используемого при измерении.

Для реализации такого способа измерений требуется значительное количество тест-образцов с моделями, и на практике он применяется лишь при контроле серийной однотипной продукции, особенно если статистика распределения дефектов в ней заранее известна.

Измерение по диаграммам. Отмеченного недостатка лишен второй способ определения S_э – по специальным диаграммам. Эти диаграммы рассчитаны по формулам акустического тракта и представляют собой графическую зависимость между амплитудной характеристикой дефекта, его координатой и эквивалентной площадью (или размером). Каждая точка диаграммы представляет собой отдельную точку такой зависимости, причем относительно некоторого эталонного отражателя. Известны три вида таких диаграмм: АРД, АVG, SКН (первые две принципиально не отличаются друг от друга). Отметим, что эти диаграммы используются, как будет показано ниже, и для настройки предельной чувствительности. В этом случае под S понимают S_п, т. е. величину предельной чувствительности.

АРД-диаграмма связывает: А – амплитуду, Р – расстояние до дефекта, Д – эквивалентный диаметр (диаметр эквивалентного плоскодонного отражателя).

В качестве эталонного отражателя и при расчете, и при построении АРД-диаграмм чаще всего используют бесконечную плоскость. На практике часто применяют обобщенные АРД-диаграммы (рис. 4.8), основным отличием которых является их безразмерность, для чего амплитуду N_д заменяют на отношение амплитуд (N_д/N₀), расстояние r – на отношение r/r_бл, эквивалентный размер b_э – на b_э/а (а – полуразмер пьезопластины). Еще одной особенностью АРД-диаграммы является возможность учета затухания ультразвука в контролируемом изделии (для этого имеется специальная шкала со значениями затухания).

SКН-диаграмма (рис. 4.9) связывает: S_э – эквивалентную площадь, К_д – коэффициент выявляемости; Н_д – глубину залегания дефекта.

Рис. 4.8. Обобщенная АРД-диаграмма

В качестве эталонного отражателя при построении SКН-диаграммы используют боковое цилиндрическое отверстие. Эта модель предпочтительна по сравнению с бесконечной плоскостью, так как эхосигнал формируется в основном центральными лучами пучка, что имеет место при выявлении реальных дефектов. Эталонный боковой цилиндр для SКН-диаграммы – цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм, залегающее в стандартном образце № 2 (СО-2) на глубине 44 мм.

Как отмечалось выше, для точного измерения эквивалентной площади необходимо иметь одинаковые поверхности контролируемого и настроечного образцов или вводить поправку. Здесь это делается введением в выражение для коэффициента выявляемости поправки ΔN (дБ) – разности коэффициентов прозрачности границ призмы преобразователя с контролируемым изделием и с СО-2. В таком случае формула для К_д принимает вид

Рис. 4.9. SКН-диаграмма

ΔN можно измерить как разницу амплитуд эхосигналов от одинаковых отражателей в контролируемом изделии и стандартном образце (иногда приходится изготавливать также отражатель в контролируемом изделии).

В SКН-диаграмме учитывается и точное значение рабочей частоты f, если оно известно или измерено заранее.

Полученные по SКН-диаграмме и измеренные значения эквивалентной площади хорошо совпадают при  = 50º. При других углах наблюдается заметное расхождение, что связано, в первую очередь, с эллипсовидной формой мнимого излучателя.

При изменении контролируемого материала ход кривых (вид зависимости) сохраняется, а их крутизна заметно меняется.

Порядок нахождения S_э по SКН-диаграмме таков:

1) предварительно измерить величины N₀, ΔN и при возможности действительное значение рабочей частоты f;

2) выявить дефект и, установив преобразователь в положение, соответствующее максимальной амплитуде эхосигнала, измерить N_д и Н_д;

3) вычислить значение К_д по формуле (4.7);

4) из точки Н_д оси абсцисс восстановить перпендикуляр (см. рис. 4.9) до пересечения с кривой, соответствующей найденному значению К_д;

5) горизонтально перенести найденную точку до пересечения с вертикальной линией, соответствующей измеренному или номинальному значению частоты f;

6) параллельно ближайшей наклонной линии перенести последнюю точку на ось ординат и найти S_э.

Пример.

Контролируемый материал – сталь, f = 2,5 МГц,  = 50º.

Измеренные значения: N₀ = 30 дБ, ΔN = 4 дБ, а также N_д, Н_д.

1. N_д = 16 дБ, Н_д = 15 мм.

К_д = N_д – (N₀ + ΔN) = 16 – (30 + 4) = –18 дБ. S_э = 1,3 мм 2 .

2. N_д = 22 дБ, Н_д = 15 мм.

К_д = 22 – (30 + 4) = –12 дБ. S_э = 2,5 мм 2 .

3. Отверстие  6 в СО-2Н_д = 44 мм.

К_д = 0 дБ. S_э = 9,65 мм 2 .

3. Определение «мертвой» зоны

Под «мертвой» зоной понимают область контроли­руемого изделия (рельса), прилегающую к контактной поверхности, дефекты в которой не выявляются при за­данной условной чувствительности дефектоскопа с пре­образователем.

«Мертвая» зона при контроле наклонным ПЭП обус­лавливается в основном:

1. уровнем реверберационных шумов в призме ПЭП;
2. согласованностью акустических сопротивлений ма­териала призмы и контролируемого металла;
3. длительностью зондирующего импульса;
4. настройкой приемного тракта дефектоскопа.

Величину «мертвой» зоны определяют минимальной глубиной расположения цилиндрического отверстия ди­аметром 2 мм, выполненного в СО-2 или в СО-ЗР. Например, при контроле сварных стыков рельсов «мертвая» зона не должна превышать: для ПЭП с а = 65° — 3 мм; для ПЭП с а = 50° — 8 мм. Рис 22. Проверка «мертвой» зоны на СО-ЗР: А — эхо-сигнал от отверстия на глубине 3 мм сливается с зондирующим импульсом, М> 3 мм;Б— эхо-сигнал от отверстия на глубине 8 мм наблюда­ется отдельно от зондирующего импульса, М 8 мм

4. Точность работы глубиномера

Точность работы глубиномера оценивается погреш­ностью измерения известного интервала времени между двумя донными эхо-сигналами. Точность работы глубиномера дефектоскопа прове­ряют по СО-1, СО-2 или СО-ЗР измерением интервалов времени между донными эхо- сигналами при прозвучивании образца прямым преобра­зователем в направлении, указанном стрелкой «20 мкс». Точность работы глубиномера считают удовлетворитель­ной, если измеренные при помощи глубиномера по шка­ле «мкс» интервалы между донными эхо-сигналами со­ставляют 20±2 (рис.23). Рис 23. Проверка точности работы глубиномера дефектоскопа: а и б — с помощью прямого ПЭП (α = 0°) на СО-1 (а) и на СО-2 (б); в — с помощью наклонного ПЭП (α = 40-70°) на СО-ЗР. Изменения на СО-2 — аналогичны Обычно по СО-1 фиксируют не менее двух (n = 2) эхо-сигналов от прорези, а по СО-2(Р) или СО-ЗР — не менее пяти (n = 5) эхо-сигналов. Погрешность глубиномера (в процентах) вычисляет­ся по формуле: А_r = [(t — 20 · n) / 20 · n] · 100. Точность работы глубиномера дефектоскопа с наклон­ным ПЭП проверяют по СО-2 (или СО-ЗР) путем выявления наклонным преобразователем отверстия диаметром 6 мм. Точность работы глубиноме­ра считают удовлетворительной, если измеренное при помощи преобразователя (α = 40. 65°) значение ко­ординаты глубины залегания составляет Н = 42±2 мм (рис.23в).

5. Условная чувствительность

Цель настройки чувствительности — установление такого усиления в акустическом тракте дефектоскопа, которое обеспечивает падежную регистрацию эхо-сигна­лов от дефектов минимально допустимого для данного изделия размера. Под условной чувствительностью дефектоскопа с преобразователем понимают чувствительность, характе­ризуемую размерами и глубиной залегания выявляемых искусственных отражателей, выполненных в образце из материала с определенными акустическими свойствами. Условную чувствительность K 1 _у в миллиметрах де­фектоскопа с преобразователем с углом призмы β уста­навливают при помощи ручек (кнопок) «Ослабление, дБ» такой, чтобы уверенно выявлялись индикаторами дефектоскопа отверстия на глубине от 5 до 45 мм в СО-1 (исходном). При этом регулятор «ВРЧ» дефектоскопа должен нахо­диться в положении, обеспечивающем требуемую «мерт­вую зону». При контроле железнодорожных рельсов с помощью съемных дефектоскоппых тележек анализ эхо-сигналов осуществляют в определенной временной зоне – в зоне селекции. Звуковой индикатор дефектоскопа будет сра­батывать только тогда, когда эхо-сигнал попадает в зону селекции. При использовании для настройки чувствительности такого дефектоскопа СО-1 с ци­линдрическими отверстиями диаметром 2 мм эхо-сигна­лы от отверстий, по которым необходимо настроить де­фектоскоп при контроле головки рельса (35, 40 мм), на­ходятся вне зоны селекции (рис.24). Это затрудняет, а в линейных условиях – делает невозможным использо­вание СО-1 для настройки чувствительности дефектос­копа. Рис. 24. Иллюстрация невозможности настройки чувствительности рельсового дефектоскопа по СО-1 Поэтому специально для настройки рельсовых дефек­тоскопов разработан CO-1P (рельсо­вый). Для эталонирования чувствительности при конт­роле рельсов эхо-методом следует применять именно этот специализированный СО-1Р (рис.25). Рис. 25. Настройка чувствительности рельсового дефек­тоскопа по СО-1Р Условная чувствительность К 2 _у в децибелах (дБ) по СО-2 или СО-ЗР выражается разностью в дБ между показанием аттенюатора при дан­ной настройке дефектоскопа и показанием, при котором цилиндрическое отверстие диаметром 6 мм в СО-2 или СО-ЗР на глубине 44 мм фикси­руется индикаторами дефектоскопа. При контроле дефектоскопом, имеющим калибро­ванный регулятор, т. е. аттенюатор, настройку чувстви­тельности необходимо осуществлять с помощью СО-2 или СО-ЗР.

Похожие публикации:

1. Как отремонтировать стиральную машину
2. Как посмотреть сертификат эцп на флешке
3. Как удалить гугл с андроида полностью
4. Почему не открываются игры в контакте