mărimea defectului. Odată cu creșterea amplitudinii ecourilor semnalului crește la mărimea defectului, atâta timp cât dimensiunile defect nu depășesc lățimea fasciculului ultrasonic în secțiunea D transversală în care este localizat defectul. Ulterior incetarii amplitudine pentru a crește (Figura 108).
Figura 108 - Dependența amplitudinii ecou asupra mărimii defectului
Amplitudinea ecouri din defectele de aceeași mărime scade odată cu creșterea rasstoyaniyar de la traductor la defect (Figura 109).
Figura 109 - Dependența amplitudinii ecou de defect și distanța dintre sondă
Forma și orientarea defectului. defecte de volum (pori, zgura) dau aceeași împrăștiere a undei incidente în toate direcțiile. defecte planare (exfolierii, fisurării) au o anumită direcție, amplitudinea semnalului de ecou de la astfel de defecte este maximă atunci când RAS cade perpendicular pe suprafața defectului. defecte de volum sunt detectate în mod satisfăcător, indiferent de direcția de incidență (Figura 110).
Figura 110 - Dependența amplitudinii ecou al formei și orientării defectului suprafeței de reflexie
defect de suprafață reflectorizantă. Când RAS cade pe granița dintre două medii, a căror impedanță în mod semnificativ diferite unele de altele acustice, există o reflectare a undei incidente. RAS reflecția defectului depinde de calitatea defectului suprafeței de reflexie, adică, înălțimea neregularităților (rugozitatea) ale suprafeței. Există două tipuri de suprafețe reflectorizante: speculare și difuză.
oglinda acustică de suprafață este considerat. în cazul în care lungimea de undă de cel puțin câteva ori mai mare decât înălțimea medie a neregulilor, de exemplu, ar trebui să fie îndeplinite # 955;> RZ. Când această reflecție are loc de la această suprafață prin legile opticii geometrice, adică unghiul de reflexie este egal cu unghiul de incidență (Figura 111, a. b. g d. k). O astfel de reflecție se numește „oglindă“.
Se numește suprafață difuză. În cazul în care lungimea de undă este comparabilă sau mai mică decât dimensiunea medie a înălțimii neregularitățile suprafeței (# 955; ≤ RZ). În acest caz, undele reflectate sunt împrăștiate la întâmplare în diferite direcții (Figura 111, în. W. S. I). O astfel de reflecție se numește „difuză“.
De exemplu, atunci când căderea undelor longitudinale normale la secțiunea media, cea mai mare reflectare se va experimenta din suprafața oglinzii (Figura 111, a și b), în timp ce de la o suprafață difuză, intensitatea undei reflectate într-o direcție către solicitantul va fi minimă datorită imprastiere valuri de neregularități suprafață în direcții diferite (Figura 111, c).
În același timp, o scădere a fasciculului ultrasonic la un unghi la interfața difuză dintre intensitatea undei reflectate într-o direcție către solicitantul va fi cu atât mai mare, cu atât mai mare rugozitatea suprafeței de reflexie (Figura 111, w și h). Dacă interfața este o oglindă, posedă cel mai bun detectabilității defect (amplitudinea semnalului ecou astfel de defect va fi maximă), în cazul RAS incidență perpendiculari suprafața defectului (Figura 111 A).
Figura 111 - reflexie a ultrasunetelor în mod normal (și b.) Și oblice (d g.) Wave incidente; ecografie reflexie difuză la normal (a) și oblic (g h i ..) incident de undă: 1 - PEP; 2 - unda incidente; 3 - unda reflectată
Același defect de suprafață de reflexie se poate comporta ca difuză sau specular în raport cu frecvența de testare cu ultrasunete (Figura 110). Astfel, suprafața cu o medie de înălțime de rugozitate RZ = 160 microni poate fi considerată o „oglindă“ la o frecvență de 0,6 cu ultrasunete MHz (lungimea de undă longitudinală aproximativ 10 mm) și „difuz“ la o frecvență de 6,0 MHz (lungimea de undă longitudinală de aproximativ 1 mm). Aceste circumstanțe ar trebui să fie luate în considerare atunci când aleg scheme și metode de testare.
defecte în mediu. Ei bine, reflectă defect ultrasunete umplut cu aer sau alt gaz, și mult mai rău reflectă un defect umplut cu oxid, zgură sau alte solide dens.
De asemenea, în mod substanțial la amplitudinea semnalului rezultant este influențată de proprietățile acustice ale materialului de testat (viteza cu ultrasunete, atenuare); parametrii geometrici ai produsului (curbura, rugozitatea suprafeței, prin care este introdus cu ultrasunete); Dimensiuni de gabarit în zona de sondare; geometria și proprietățile acustice ale întârziere (medicamente antiepileptice, astfel înclinate este întârzierea acustic prismă) determinarea gradului de potrivire a perechilor traductoarelor acustice - produs; Parametrii electroacustice emițător și receptor (oscilații de frecvență, durata impulsului sondei, elementul piezoelectric de materiale și straturi de tranziție); inversare sondă acustică în raport cu axa longitudinală a axei feroviare; Dimensiunile geometrice plăci piezoceramice; traiectoria de scanare.
Astfel. reflectând proprietățile defectului (amplitudinea impulsului ultrasonic reflectat) nu pot fi identificate în mod unic printr-un singur parametru defect. Pentru defecte amplitudinea rotunjită a semnalelor de ecou recepționate depinde nu numai de mărimea și adâncimea de apariție a reflectorului, dar, de asemenea, pe direcția de sosire a undelor acustice reflectate. Pentru a forma un defecte plane (fisuri) amplitudinea ecoului depinde mai ales de orientarea lor.
4 Caracteristicile de bază măsurate ecou defectele metodei
Printre acestea se numără:
- defect Kd coeficient de detecție;
- defect apariție coordonatele H și L;
- defect dimensiunea contingentului # 916; N. # 916; L. # 916; X.
de detectare a defectelor 4.1 Coeficientul Kd
U amplitudinea ecou de defect - cel mai simplu măsurat defect caracteristic, deoarece este determinată de înălțimea pulsului defect pe ecran, astfel, măsurată la punctul în care există cel mai mare puls pe ecran defect. Amplitudinea maximă a reflectorului este observată în cazul reflectorului este anunțată de modelul de centrale fascicul de radiatii si orientarea defectului la 90 # 8304; în legătură cu valul de incident. Amplitudinea ecoului depinde de mulți factori: mărimea, forma, orientare, cum ar fi suprafața de reflexie a mediului și de distanța de la punctul de excitație defect. Măsurată în unități absolute B. Cu toate acestea, valoarea absolută a amplitudinii măsurate în La când dublaj din aceeași prismă, minciună la aceeași adâncime (câteva măsurători în timpul diferit defect) pot varia. Depinde de mai mulți factori: amplitudinea impulsului sondei, transparența stratului în contact cuplajul acustic lichid. Astfel, amplitudinea rezultatului măsurătorii va fi diferit. Prin urmare, în defectoscopia nu este utilizat în măsurarea unităților absolute, ca amplitudine măsurată în unități arbitrare dB. deoarece aceste unități oferă trasabilitatea. În acest caz, U amplitudinea semnalului ecou din reflector comparativ cu amplitudinea U0 puls sondă.
N. Numărul de decibeli în care U semnal de amplitudine diferită de original amplitudinea semnalului U0. este
În cazul în care amplitudinea semnalului U este mai mare decât amplitudinea U0 semnalului original. numărul N este pozitiv (decibeli pozitiv). Când U este mai mică decât amplitudinea semnalului original semnal de amplitudine valoarea U0 N - negativ (spune despre decibeli negativ). Deoarece amplitudinea ecoului primit de orice reflector este întotdeauna mult mai mică decât amplitudinea impulsului sondei, măsurarea amplitudinii ecou se face întotdeauna în decibeli negativ. Astfel, cuvântul decibel „negativ“ omis deoarece nu are nici o semnificație deosebită pentru inspecția practică.
Pentru clasificare amplitudinea ecoului stabilit de respingere (prag) nivelul de sensibilitate. Nivelul prag este ajustat în funcție de proba etalon SB-3P (CO 2), care are un reflector cilindric cu un diametru de 6 mm, care simulează defectul maxim admisibil în produs. Înainte de comanda este condiționată de sensibilitate setare pentru acest port. Apoi, controlul procesului compară ecoul dintr-un ecou defect de la un diametru al găurii de 6 mm. În cazul în care amplitudinea semnalului ecou de defect este mai mare decât amplitudinea semnalului ecou din gaura din CO-3P, o decizie privind inadmisibilitatea defectului, iar produsul este respins. În caz contrar, defectul este considerat acceptabil de amplitudinea semnalului ecou. Pe acest principiu se bazează echipamente cu ultrasunete, dar există anumite contradicții, care vor fi discutate mai jos.
Pe baza datelor de măsurare a amplitudinilor ecourilor introduse defect parametru precum Kd coeficient de detecție.
CD raportul de detecție defect Raportul lui U amplitudinea ecou de defect la amplitudinea U0 semnalului ecou din reflector de referință.
unde U - amplitudinea semnalului ecou de defect, V;
U0 - echo amplitudine de la o gaură de 6 mm diametru CO-3R, B.
Care Rq este exprimată în unități adimensionale (0,2 ori); 0,4; 0.6.
Dacă amplitudinea U și U0 sunt exprimate în decibeli N0 și N-venno Corespunzător, diviziunea este înlocuită cu scăderea
unde N - ecou amplitudine de la un defect în dB;
N0 - ecou amplitudine de la un diametru al orificiului de 6 mm, SB-3R dB.
În acest caz, amplitudinea semnalului ecou din reflector comparativ cu amplitudinea semnalului ecou din reflector artificial 6 mm diametru eșantionului SB-3R, S-2.
Pe baza formulei 48 se poate observa că coeficientul de detecție poate fi pozitiv sau negativ.
Sensul fizic al CD-ul este că arată modul în care amplitudinea semnalului ecou de defect este mai mult (sau mai puțin), amplitudinea ecou din reflector de referință, adică, pentru a evalua proprietățile reflectorizante ale defectului, pentru a le compara cu reflectorul de referință, peste care stabilește sensibilitatea defect. Astfel, condițiile de detectare a defectelor sunt determinate de suprafața sa reflectorizantă efectivă.
Pe deficiențele de evaluare a amplitudinii defectului. Amplitudinea ecoului de defect depinde de mulți factori: mărimea, forma, orientare, cum ar fi suprafața de reflexie a mediului și de distanța de la punctul de excitație defect. Amplitudinea semnalului ecou din gaura de referință de 6 mm în diametru, indiferent de unghiul de intrare utilizat medicamente antiepileptice au întotdeauna maximul posibil, deoarece gaura are un perete în oglindă, și-a exprimat raza centrală cu incidentul de intensitate maximă pe deschiderea de-a lungul unei normale (unghiul de incidență al ultrasunetelor pe suprafața deschiderii este 90 # 8304; ). De asemenea, este important de remarcat faptul că orificiul de referință din proba SB-3P (CO 2) este situat la o adâncime de 44 mm, față de defecte reale care pot fi formate la diferite adâncimi pe secțiunea transversală a șinei. Luate împreună, toți acești factori, amplitudinea semnalului ecou de defect este în multe cazuri, mult mai mici decât amplitudinea ecoului din reflector de referință. În aceste cazuri, negativ kD (vezi Ec. 48), ceea ce înseamnă că defectul este descoperit în șina, deoarece nu trebuie să afecteze rezistența operațională. Cu toate acestea, statisticile arată, de exemplu, codul 21.1-2 treceri sunt cazuri puternic dezvoltate fisuri transversale care sunt mai mari decât jumătate din capul șinei aria secțiunii transversale (50% sau mai mult), datorită unei amplitudine foarte scăzută a ecoului primit (amplitudinea ecou reflectă slab marimea defectului). Pe baza celor de mai sus, trebuie admis că rata de detecție nu este Kd parametru informativ al defectului în metoda ecoului pentru defectoscopia feroviar.
Detectoarele defect RDM-33 22 Kd raportul de detectare a defectelor calculat de hardware și afișată pe afișajul digital.
Principiul de măsurare Coeficientul de detectare a defectelor Kd. Înainte de a începe căutarea pentru defecte, trebuie să configurați defect în sensibilitatea convențională. Setarea defect în sensibilitatea de control se realizează în două etape. În primul rând se determină pragul de sensibilitate diametrului găurii convențional de 6 mm SB-3P (CO 2). Echo este atenuat de orificiul pentru a controla pragul câștig. Acest nivel de amplitudine ecou este un suport pe care estimarea de admisibilitate defect amplitudinea ecoului. defect de căutare la acest nivel de sensibilitate este imposibilă, deoarece această consolidare nu asigură înregistrat defecte de dimensiune minimă admisibilă sau dimensiunea maximă a defectelor, care afectează în mod semnificativ performanța șinei, cu toate acestea, în mod incorect orientat în raport cu valul sonor defect, etc. Din aceste motive, amplitudinea semnalului ecou din reflector de referință a crescut în mod deliberat de control câștig pentru un anumit număr de decibeli K depășește pragul. condiționată principiu setări de sensibilitate este prezentat în Figura 112.
Când șina de control în cazul unui defect de măsurare se efectuează la o poziție sonde Kd corespunzătoare amplitudinea maximă a defectului (Figura 113). In acest calcul al Kd este diferența de calcul pas două amplitudini - defectul și deschiderea unui diametru de 6 mm:
în cazul în care # 8710; N - nivel de amplitudine a ecoului din defect în ceea ce privește nivelul de prag în dB;
Pentru a avea - o sensibilitate comună, dB.
Figura 112 - Instalarea unui defect în sensibilitatea PET convențional