3.3 Акустический (ультразвуковой) вид нк

Ультразвуковой вид НК основан на распространении и регистрации ультразвуковых колебаний в объекте контроля (ОК).

Ультразвуком называется упругие колебания с частотой более 20кГц.

В зависимости от среды распространения различают следующие типы волн:

• Продольные, l – волны растяжения-сжатия, в которых направление смещения частиц параллельно направлению распространению волны, с зонами повышенного и пониженного давления;

• Поперечные (сдвиговые), t — упругие волны, в которых смещение частиц ортогонально направлению распространения волны.

• Поверхностные, S — упругие волны, распространяющиеся вдоль поверхностной, слабо напряженной границы твердого тела.

Методы акустического НК

1. Активные

   1. Методы прохождения основаны на анализе сигналов, прошедших через контролируемый объект.

      1. Теневой метод основан на прохождении ультразвуковых колебаний.

Технология теневого метода

На объект контроля с двух сторон устанавливают два пьезоэлектрических преобразователя. Один преобразователь работает в режиме излучателя, второй преобразователь в режиме приемника. Если на пути ультразвуковой волны отсутствует дефект, то уровень сигнала на приемнике будет максимален.

2. Методы отражения

   1. Эхо-метод. При эхо-методе используется один преобразователь, который является и излучателем и приемником (совмещенный режим работы).

   2. Зеркальный метод. Признаком наличия дефекта при зеркальном методе является появление эхо-сигнала в заданном месте контроля.

      1. Тендем метод. Метод тандем использует сигналы зеркально-отражённые от донной поверхности изделия и от дефекта. Для выявления дефектов с вертикальной ориентацией используют вариант-тандем

      2. Тандем-дельта метод. Для данного метода является необходимым условием выполнение следующего равенства

1. К-метод. При работе 1 и 3 преобразователя реализуется вариант К-метод.

1. Дельта-метод. Данный метод используют явления дифракции волн на дефекте.

Технология дельта-метода

Дефект озвучивается поперечной ультразвуковой волной. Часть падающей волны отражается зеркально в виде поперечной волне, а другая часть дифрагирует в виде поперечной или продольной волны. Наиболее сильна дифракция будет иметь место на острых краях дефектов (трещина). Продольная волна может быть принята прямым преобразователем — признаком наличия дефекта является эхо-импульсы в заданном контуре.

3. Методы комбинированные

   1. Эхо-теневой метод. При эхо-теневом методе регистрируются как прошедшие, так и отраженные ультразвуковые волны.

При этом с одной стороны изделия устанавливают излучатель и приемник (совмещенный режим работы), а с другой стороны только приемник. Такой метод используют в автоматических установках.

1. Зеркально-теневой метод. При зеркально-теневом методе преобразователи расположены также как и при эхо-методе. Контроль проводят совмещенным пьезоэлектрическим преобразователем (ПЭП). Признаком наличия дефекта является ослабление сигнала от донной поверхности. Чем больше дефект тем больше ослабление донного сигнала.

2. Сквозной метод. При данном методе излучение и прием ультразвуковых колебаний (УЗК) производятся различными ПЭП, расположенными строго соосно с противоположных сторон. Данный метод позволяет избежать мертвую зону, при котором позволяет получить большую информацию о координатах дефекта.

1. Пассивные (методы акустической эмиссии) основаны на выявлении зарождающихся дефектов в деталях, которые находятся под нагрузкой и излучают упругие колебания.

1. Акусико-эмиссионный метод (АЭ). Физическая сущность АЭ метода заключается в регистрации с помощью преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), размещенных на поверхности контролируемых объектов, дискретных волн разгрузки, вызванных локальной структурной перестройкой материала при его деформировании внешней нагрузкой, амиотрофических превращений при нагреве или охлаждении деталей, движении скоплений дислокаций.

2. Вибрационно-диагностический метод основан на регистрации параметров вибраций узлов трения, возникающих во время рабочего режима с помощью приемников контактного типа.

3. Шумодиагностический метод. При шумодиагностическом методе контроля изучают спектр шумов работающего механизма с помощью микрофонных приемников.

3.4 Магнитный вид НК

Магнитный вид НК основан на анализе взаимодействия магнитного поля и объекта контроля.

В зависимости от способа получения информации о дефекте различают следующие методы магнитного вида НК:

• Магнитопорошковый вид НК;

• Магнитографический вид НК;

• Феррозондовый вид НК.

Технология магнитного вида НК:

• Подготовка объекта контроля;

• Намагничивание объекта контроля;

• Нанесение магнитного порошка на объект контроля;

• Осмотр объекта контроля;

• Размагничивание объекта контроля;

• Оценка результатов контроля;

• Занесение в соответствующий журнал установленный контроль.

У магнитного НК существует 2 способа контроля:

• СПП — способ приложенного поля для магнита мягких материалов (колесная пара, автосцепное устройство СА-3). При СПП магнитный порошок или суспензия наносится до или во время намагничивания.

• СОН — способ остаточного намагничивания для магнита твердых материалов (ролики, колодки, подшипники). При СОН магнитный порошок наносится только после намагничивания.

Виды намагничивания:

• Циркулярное. При циркулярном намагничивании силовые линии магнитного поля замыкаются внутри детали. Этот вид применяют для выявления продольных дефектов. Наиболее эффективно его применения для контроля деталей в виде цилиндра или кольца способом остаточного намагничивания.

• Полюсное. При полюсном намагничивании часть силовых линий магнитной индукции проходит по намагниченной детали, а часть выходит на поверхность, образую полюса. Это вид применяют в основном для выявления поперечных дефектов. Наиболее эффективно его применение для контроля длинных деталей способом приложенного поля.

• Комбинированное. Этот вид применяется при способе приложенного поля. Выявляются разно ориентированные дефекты.