- •Ответы по неразрушающему контролю
- •Неразрушающий контроль. Виды и типы дефектов.
- •Ультразвук. Типы узк волн. Характеристики узк волн
- •Интенсивность ультразвука. Затухание ультразвука.
- •Нормальное падение уз волн на границу раздела сред. Коэффициенты отражения и прозрачности.
- •Наклонное падение уз волн на границу раздела двух сред, закон Снеллиуса. Критические углы.
- •Излучение и прием ультразвука. Материалы, используемые для изготовления пьезопластин. Характеристики пьезопластин.
- •Конструкция прямых, наклонных, рс и комбинированных преобразователей. Структура их условного обозначения.
- •Понятие ближней и дальней зоны. Диаграммы направленности уз излучателей.
- •Методы уз дефектоскопии: импульсный эхо-метод, теневой, зеркально-теневой и зеркальный методы.
- •Основные измеряемые характеристики дефекта при импульсном эхо методе: координаты дефекта, условные размеры дефекта. Виды поверхностей, отражающих ультразвук.
- •Понятие о развертках типа а и в.
- •Конструкция и назначение стандартного образца со-3р. Основные параметры контроля рельсов при импульсном эхо-методе. Порядок их настройки.
-
Наклонное падение уз волн на границу раздела двух сред, закон Снеллиуса. Критические углы.
В случае наклонного падения, на границе раздела двух сред с различными скоростями ультразвуковых волн могут происходить три явления: отражение, преломление и трансформация волны. Отражением называют явление, при котором волна, упавшая на границу раздела двух сред изменяет свое направление распространения в той же среде. Преломление – это изменение направления распространения ультразвуковой волны при прохождении через границу раздела двух сред. Трансформацией называют преобразование волн одного типа в волны другого типа, происходящее на границе раздела сред. Трансформация может происходить как при отражении волны, так и при ее преломлении.
Из закона отражения и преломления следует, что угол отражения волны того же типа, что и падающая, всегда равен углу падения волны. При прохождении границы раздела сред, имеющих одинаковые скорости, так же угол преломления будет равен углу падения. Для других случаев углы преломления и отражения волн всегда будут тем больше, чем выше скорости распространения этих волн. Если угол падения находится в пределах от 0º … 10º, то интенсивность преломленной поперечной волны (Ct2) незначительна, и таким образом, в контролируемое изделие можно ввести практически только продольную волну. Например, для ввода в изделие продольной волны под углом l2 = 18º угол падения = 8º, а в прямых раздельно-совмещенных преобразователях угол падения составляет 0º … 4º. При увеличения угла падения значения всех остальных углов также увеличиваются. Угол падения, при котором угол преломления или отражения какой-либо волны становится равным 90 называют критическим углом. Так при некотором его значении = КР1 угол преломления продольной волны l2 приближается к 900, и она начинает скользить по границе раздела сред. Наименьший угол падения продольной волны, при котором продольная волна не проникает во вторую среду называется первым критическим углом КР1. Скорость ее распространения и характер смещения частиц аналогичны характеристикам продольной волны, но эта волна быстро затухает вследствие отщепления от нее поперечной волны под углом 34º. Совокупность распространяющихся в этом случае волн называют головной волной. При дальнейшем увеличении угла падения наступает момент, когда угол преломления поперечной волны t2 приближается к 900 и она не проникает во вторую среду, а скользит вдоль поверхности раздела. Наименьший угол падения продольной волны, при котором поперечная волна не будет проникать во вторую среду называется вторым критическим углом КР2. Значения первого и второго критических углов можно рассчитать по соответствующим выражениям: sin КР1 = Cl1/Cl2, sin КР2= Cl1/Ct2 .Так для границы раздела оргстекло–сталь КР127º, КР255º и незначительно отклоняется от этих значений в зависимости от марки стали и температуры окружающей среды. Таким образом, при углах падения продольной волны на границу раздела под углами КР1 КР2 в объем твердого тела будет входить только поперечная волна, а при углах падения КР2 объемные волны во второй среде возбуждаться не будут. Для того чтобы возбудить в контролируемом изделии только поперечную волну – угол падения надо выбирать КР1 КР2.