Допустимое число дефектов указы­вают либо для всего изделия, либо для его части, например для определенной длины сварного шва. Допустимое число дефектов обычно увеличивают с ростом толщины изделия Н. В ГОСТ 24507-80 на УЗ - контроль поковок указано допустимое число п0 дефектов для толщины 100 мм, а для других толщин Н рассчитывают п по формуле

п = щН/100,

округляя число в сторону уменьшения. Указывают также допустимое расстояние между дефектами.

При определении числа дефектов не­обходимо учитывать ограниченную способ­ность УЗ-метода контроля раздельно фик­сировать близкорасположенные дефекты - разрешающую способность. Понятие "раз­решающая способность" и ее оценка рассмотрены в разд. 2.2.4.7. Считают, что дефекты разрешаются, если амплитуда эхосигнала между ними уменьшается не менее чем в 2 раза (на 6 дБ) относительно меньшей из амплитуд эхосигналов от этих дефектов. Если условие не выполняется, то несплошности рассматриваются как одна.

В разд. 2.2.4.7 отмечалось, что разли­чают разрешающие способности вдоль акустической оси преобразователя - луче­вую Ат и в перпендикулярном направле­нии - фронтальную Д/. Первая определя­ется длительностью импульса т « ЗГ:

Дг = ст/2*1,5Х. (3.3)

Фронтальная разрешающая способ­ность Д/ прямого преобразователя опреде­ляется шириной его акустического поля:

Al>D/2 - в ближней зоне, (3.4)

Д/ S l,4rX/D — в дальней зоне, (3.5)

где D - диаметр преобразователя; г - рас­стояние от него до дефектов.

Для наклонного преобразователя справедливы те же формулы со следую­щими замечаниями: X - длина попереч­ной, а не продольной волны; пьзопластина обычно имеет прямоугольную форму. С учетом этого в дополнительной плоско­сти фронтальная разрешающая способ­ность вместо (3.5) определяется формулой

Д/ > l,2i-X/L, (3.6)

где L - размер пьезопластины в дополни­тельной плоскости; г = у/ cos а. В основ­ной плоскости фронтальная разрешающая способность в направлении, перпендику­лярном к акустической оси, определяется формулой

А/>1,2гХ/Г= - (3.7)

д, cosa/cosp

где L и Z' — размеры реальной и мнимой пьезопластины в плоскости падения.

Два дефекта, расположенные на од­ной глубине, часто разрешаются благода­ря разному времени пробега до них, т. е. благодаря лучевой разрешающей способ­ности, когда расстояние между ними

А/ = Дх > Ar/sina =l,5X/sina. (3.8)

В качестве примера на рис. 3.20 пока­заны импульсы от двух боковых отвер­стий в стали на глубине у = 44 мм, от­стоящих на Ах = 3,4 мм друг от друга. Штрихпунктирная линия - огибающая вершин эхосигналов от каждого из отвер­стий. Огибающие для обоих отверстий одинаковы и находятся на одном и том же участке развертки. Данные получены для a = 50°, £, = 12 мм, /= 2,5 МГц. По фор­муле (3.7) А/ = 10,5 и дефекты не разре­шаются. По формуле (3.8) Ах ~ 2,5 мм и дефекты должны разрешаться. Действи­тельно, в процессе движения преобразова­теля дефекты хорошо разрешаются.

Наиболее высокую фронтальную разрешающую способность имеет фоку­сирующий преобразователь, для него

Д/>1,4 Fk/D

вблизи фокальной плоскости, где г = F < N. Из формулы (1.40) следует, что предельное фронтальное разрешение 2Х, т. е. близко к лучевой разрешающей спо­собности (см. разд. 1.3.3).

Пример 3.7. Какой диаметр прямого преобразователя обеспечит наиболее высокое фронтальное разрешение на всей толщине 300 мм изделия при контроле на частоте 2 МГц (длина волны 3 мм)?

Приравняем разрешающие способности в ближней и дальней зонах согласно формулам (3.4) и (3.5). Получим

О/2 = rX/D; D = JlrX = V2-300-3 = 42,5 мм.

При этом диаметре преобразователя разре­шающая способность по всей толщине изделия будет минимальной.

Пример 3.8. Будут ли разрешаться два дефекта, расстояние между которыми Дх = 10 мм на расстоянии от преобразователя г - 70 мм при контроле прямым и наклонным (угол ввода а = 50°) преобразователями диаметрами D = 12mm, с одинаковой длиной волны 3 мм?

Длина ближней зоны

jV=Z?2/(4X.) =122/(4-3) = 12 мм < 70 мм,

так что дефекты расположены в дальней зоне. Выполняем расчет по формулам (3.5) и (3.8). Для прямого преобразователя условие разрешения

А/ > 1,4-70-3/12 = 24,5 мм,

т. е. не выполняется. Для наклонного преобразова­теля

А/> l,5-3/sin50° = 5,8 мм.

Наклонным преобразователем дефекты раз­решатся (за счет лучевой разрешающей способно­сти), а прямым - нет, несмотря на идентичные диаметры преобразователей и длины волн.