лее чем на 10 % в диапазоне свыше 1,25 МГц и более чем на 20 % в диапазоне

требует, чтобы частота отличалась не бо­лее чем на ±10 % от значения, указанного изготовителем.

Вариация частоты может быть вы­звана ошибками в изготовлении преобра­зователя (особенно ошибками выбора ма­териала и толщины пьезоэлемента), не­правильным согласованием преобразова­теля с электрическими цепями дефекто­скопа (см. разд. 1.2.2), изменением качест­ва акустического контакта с объектом кон­троля. Последнее относится только к пря­мым преобразователям, поскольку в них пьезоэлемент отделен от ОК тонкими слоями. Изменение толщины одного из слоев (контактной жидкости) влияет на режим колебаний. В наклонных преобра­зователях пьезоэлемент отделен от ОК толстой призмой, поэтому качество аку­стического контакта не влияет на режим колебаний пьезоэлемента и, в частности, на его частоту.

Понятие "частота" требует уточнения в связи с тем, что при контроле использу­ются короткие импульсы, характеризуе­мые спектром частот. Согласно дейст­вующим стандартам рабочая частота оп­ределяется по частоте максимума спектра частот отраженного импульса. В действи­тельности, однако, в формировании мак­симума эхосигнала от дефекта участвует не весь импульс, а только два периода ко­лебаний с максимальными амплитудами. С учетом этого следует определять мак­симум спектра частот именно для этих периодов колебаний [345]. Для некоторых дефектоскопов и преобразователей отли­чие измеренных таким образом частот достигает 15 %.

При оперативной проверке дефекто­скопа вместе с наклонным преобразовате­лем частоту (точнее, длину волны) ГОСТ 14782-86 рекомендует проверять интер­ференционным методом. Согласно этому стандарту измерения выполняются с по­мощью образца СО-4 (см. рис. 2.26), одна­ко по исследованиям одного из авторов такая проверка очень сложна и неточна.

Образец СО-4 имеет два параллель­ных плоскодонных паза переменной глу­бины. В осевой плоскости образца пазы одинаковой глубины. Предусмотрена сле­дующая процедура измерения. В осевой плоскости находят положение преобразо­вателя, соответствующее максимуму эхо- сигнала от обоих пазов. Перемещают пре­образователь вдоль пазов в двух направ­лениях от осевой плоскости и определяют четыре положения преобразователя, при которых достигаются максимумы и мини­мумы суммарного сигнала от обоих пазов. Измеряют среднее расстояние AL между этими положениями. Длину волны опре­деляют по формуле

А = 4АI h/l,

где I - ширина образца (120 мм); h - раз­ность глубин пазов на краях образца (2,5 мм). Частоту вычисляют по формуле

/ = сА.

Предложенный способ имеет ряд не­достатков. Большие эхосигналы от пазов удается получить только для преобразова­телей с углом ввода, равным углу образца (50°). Трудно найти положения преобра­зователя, при которых достигаются мак­симумы и минимумы суммарного сигнала при нестабильности эхосигнала, присущей контактному способу прозвучивания.

Особенно трудно выявить положение минимумов. Неясно, с чем связан мини­мум: с интерференцией или ухудшением качества контакта. Наконец, оценки пока­зывают, что для достижения погрешности определения частоты в 10 % необходимо обеспечить точность измерения ЛL по­рядка 0,08 мм. Сделать это с помощью масштабной линейки невозможно.

Значительно удобнее и точнее способ с помощью жидкостного интерферомет­ра, реализованный в комплекте уст­ройств НПО "ЦНИИТмаш" [234]. Два отражателя в жидкости (рис. 2.49) повора­чивают вокруг точки ввода преобразова­теля, добиваясь максимального эхосигна­ла. Затем их взаимно перемещают микро-

метрическим винтом. Наблюдают появле­ние максимумов эхосигналов, когда рас­стояние до отражателей одинаково или когда расстояние Ah между ними равно целому числу полуволн. По шкале изме­ряющего микрометра (индикатора часово­го типа) определяют среднее Ah из двух значений: большего и меньшего нуля. Частоту / рассчитывают по формуле

/ = с/(2Дй),

где с - скорость звука в жидкости интер­ферометра, измеряемая по перемещению отражателя с помощью того же часового индикатора. Оценки показывают, что при точности индикатора часового типа 0,1 мм погрешность измерения максимальной частоты 5 МГц (наихудший вариант) < 5 %, т. е. выше, чем требует ГОСТ 14782-86.

EN 12668-2 рекомендует измерять верхнюю и нижнюю частоты на уровне 6 дБ от максимального значения в спектре импульса, а рабочую частоту определять как среднее геометрическое из этих двух значений. По нашим данным полученное таким образом значение частоты занижено до 10 % по сравнению с частотой макси­мума спектра для двух периодов колеба­ний с максимальными амплитудами.

Отклонение рабочей частоты от но­минального значения оказывает наимень­шее влияние на воспроизводимость ре­зультатов контроля при настройке чувст­вительности по отражателям в виде сферы или бокового цилиндрического отверстия, а наибольшее при настройке по фокуси­рующей сферической или цилиндрической поверхности (например, по СО-3).