- •Р. А. Ахмеджанов, в. В. Макарочкин, в. Ф. Соколов
- •Скорость распространения ультразвуковых волн
- •1.1. Краткие сведения из теории
- •1.1.1. Способ косвенного измерения скорости продольной волны в образцах с плоскопараллельными гранями
- •1.1.3. Таблица способов косвенного измерения скоростей Cl и Ct
- •Порядок выполнения работы
- •1.2.1. Измерение скорости Cl
- •1.2.2. Измерение скорости Ct
- •Содержание отчета
- •1.4. Контрольные вопросы
- •Затухание ультразвуковых волн
- •2.1. Краткие сведения из теории
- •Методика косвенного измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн
- •2.2.1. Измерение коэффициента затухания поперечной волны t
- •2.2.2. Измерение коэффициента затухания продольной волны l
- •Порядок выполнения работы
- •2.3.1. Измерение амплитуды эхо-сигналов
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •3.1. Метод экспериментального определения дн поля наклонного пэп
- •3.2. Порядок выполнения работы
- •Результаты измерений для расчета дн
- •Результаты расчета функции дн
- •3.3. Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Основные сведения из теории
- •Методика настройки
- •4.2.1. Настройка глубиномера для наклонного пэп
- •4.2.2. Настройка глубиномера для прямого пэп с использованием со-2
- •4.2.3. Настройка глубиномера для прямого пэп
- •Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Техническая характеристика ультразвукового дефектоскопа типа уд2-12
- •Список опечаток
- •Часть 1
- •644046, Г. Омск, пр. Маркса, 35
Содержание отчета
В отчете должны быть приведены таблицы со схемами прозвучивания, результатами измерений и расчетов; формулы, по которым производились расчеты; сопоставление положений теории УЗК и эмпирических данных; выводы.
Контрольные вопросы
От чего зависит затухание ультразвука в твердых средах?
Что такое рассеяние ультразвука, чем оно характеризуется?
Что такое поглощение ультразвука, чем оно характеризуется?
Как нужно учитывать затухание при использовании ультразвуковых колебаний?
Лабораторная работа 3
ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ (ДН) ПЭП
Цель работы: изучение способа экспериментального определения ДН наклонных ПЭП.
Аппаратура и образцы, используемые в работе: дефектоскоп УД2-12; наклонные преобразователи на частоту 2,5 МГц с углами ввода 50 или 65; кабель к ПЭП; стандартные образцы СО-2 и СО-3; линейка с миллиметровыми делениями; масло минеральное.
3.1. Метод экспериментального определения дн поля наклонного пэп
Объектом исследования является ПЭП типа П121-2,5-50-002 с углом ввода= 50, работающий на частотеf= 2,5 МГц, объектом контроля – стандартный образец СО-2 по ГОСТ 14782-76, на который нанесены шкалы, проградуированные в значениях углапреломления луча (рис. 3.1, б).
ДН в виде функции () в полярной системе координат может быть определена по огибающей амплитуд эхо-сигналов от ненаправленного отражателя в образце из контролируемого металла, измеренной с помощью типовой аппаратуры (рис. 3.1, а). В общем случае ДН() ПЭП связана с огибающей амплитуд эхо-сигналов(x) от ненаправленного отражателя (цилиндрическое поперечное отверстие) на глубинев образце контролируемого металла функцией:
, (3.1)
г
Огибающая амплитуд
эхо-сигналов от цилиндрического
отражателя
а)
б) U(x) x
Перемещение
ПЭП
0
Н0
α
α0
Фэ(α) x
СО-2
Рис. 3.1. Огибающая амплитуд эхо-сигналов
Огибающую амплитуд эхо-сигналов (x) при перемещении ПЭП с шагом 1 – 2 мм измеряют с помощью дефектоскопа, имеющего аттенюатор.
Для перехода от полученной нормированной огибающей (х) к ДН необходимо выполнить следующие действия:
1) каждое значение (х) умножить на соответствующее значение заранее рассчитанной функции:
, (3.2)
т. е. ; (3.3)
извлечь квадратный корень из функции ;
перевести функцию в функцию, заменив параметрна;
вычислить искомую функцию ДН .
При использовании стандартного образца СО-2 измеряют непосредственно () как функцию угла преломления, а при пересчете ее в диаграмму направленностипренебрегают затуханием ультразвука на пути до отражателя.
3.2. Порядок выполнения работы
1) Включить дефектоскоп с преобразователем = 50.
2) Определить по стандартному образцу СО-3 точку выхода луча ПЭП. Для этого установить ПЭП над центральной риской СО-3 и небольшими перемещениями его найти положение, соответствующее максимальному эхо-сигналу от фокусирующей поверхности образца. Точка выхода при этом расположена точно над центральной риской СО-3.
3) Установить ПЭП на стандартный образец СО-2 в положение, при котором амплитуда эхо-сигнала от цилиндрического отражателя (= 6 мм) максимальна, и против метки на шкале отсчитать угол ввода луча, смещая ПЭП влево и вправо, определить значения углови, при которых еще можно измерить амплитуду эхо-сигналов от отверстия; значения,,записать в табл. 3.1.
4) Перемещая ПЭП по образцу в пределах значений от допо шкале, определить в децибелах значения амплитуды() эхо-сигналов от цилиндрического отражателя6 мм при совмещении точки выхода луча с каждым делением на шкале СО-2; измерения выполнить три раза (в процессе каждого измерения обеспечивать надежный акустический контакт и повторяемость результатов), результаты измерений записать в табл. 3.1.
Вписать в табл. 3.2 соответствующие значения функции , которые определяются по диаграмме, приведенной на рис. 3.2, и учитывают влияние расстояния от точки ввода луча до цилиндрического отражателя на амплитуду() эхо-сигнала.
К каждому значению () прибавить соответствующее значение функции(в децибелах).
Нормировать функцию , отняв от всех ее значений максимальное значение этой функции, соответствующее углунаклона оси ДН, пользуясь номограммой или таблицей, перевести значенияиз децибел в относительные единицы функции.
Разделить значения функции пополам и, пользуясь номограммой, перевести полученные значения в децибелах в относительные значения искомой функции, результаты записать в табл. 3.2.
Таблица3.1