Эхосквозной метод
В эхосквозном методе фиксируют следующие сигналы: сквозной I
(рис. 2.99); сигнал IV, испытавший двукратное отражение в ОК; в случае появления частично отражающего УЗ-дефекта - эхосквозные сигналы II и III, соответствующие отражениям от дефекта волн, идущих от верхней и нижней поверхностей ОК. Для удобства изображения отраженные лучи показаны наклонными. Большой непрозрачный дефект обнаруживают по исчезновению или сильному уменьшению сигнала I, т. е. амплитудным теневым методом, а также по уменьшению сигнала IV, т. е. методом многократной тени. Полупрозрачные или небольшие по размеру дефекты обнаруживают по появлению сигналов II и III.
Метод применяют только в иммерсионном варианте. Он обладает более высокой чувствительностью по сравнению с теневым при контроле толстых листов. В то же время он, как и теневой метод, допускает движение листа в направлении между излучателем и приемником (без перекосов), сохраняя неизменной всю описанную картину импульсов. Как отмечалось, это очень упрощает механизм перемещения листа в процессе автоматического контроля. Мертвая зона существенно меньше, чем для эхометода.
Рис. 2.99. Составные вибраторы преобразователей велосиметрического дефектоскопа: а - с дисковыми пьезоэлементами; 6-е пьезоэлементами прямоугольного сечения (поперечный пьезоэффект) |
Аппаратура. Разработано несколько вариантов установок типа "Дуэт" для контроля листового проката эхосквозным методом (см. разд. 3.3.2.1) [60]. Они имеют до 480 пар излучателей-приемников для проверки листа по всей ширине (до 2800 мм), поэтому лист движется лишь в одном направлении.
Излучающие и приемные преобразователи объединены в группы: например, при 288 парах преобразователей в установке имеется 24 генератора, к каждому из которых подключено по 12 излучателей и 12 приемно-усилительных каналов; в свою очередь, к каждому из них подключено по 24 приемных преобразователя. Включение генераторов и запись сигналов, принятых приемниками, осуществляют таким образом, чтобы каждой паре преобразователей соответствовал свой канал записи. Такая система включения обеспечивает большую экономию электронных блоков при высоком быстродействии установки.
В установках реализованы отмеченные далее особенности метода; раздельная регистрация сквозного и эхосквозного сигналов в промежутке времени, соответствующем нижней половине листа; измерение их отношения в качестве информативного параметра.
Акустический тракт эхосквозного метода рассчитывают для двух вариантов; небольшого непрозрачного и протяженного полупрозрачного дефектов. Амплитуда эхосквозного сигнала II или III сначала растет с увеличением отражательной способности дефекта, а затем убывает в результате затеняющего действия дефекта на сквозной сигнал. Чтобы устранить неоднозначность, измеряют отношение этой амплитуды к сквозному сигналу. Это отношение не зависит от коэффициента прозрачности границы иммерсионная жидкость - ОК и чувствительности аппаратуры, что упрощает ее настройку.
Помехи, действующие на эхосквозные сигналы, идентичны помехам эхометода, а действующие на сквозные сигналы - помехам ЗТ-метода контроля. Кроме того, существует специфическая помеха в виде поперечной волны, возникающей при прохождении из иммерсионной среды в ОК лучей, отклоняющихся от нормали к поверхности на несколько градусов. От этой помехи отстраиваются
применением временного стробирования и амплитудной дискриминации.
Чувствительность эхосквозного метода выше, чем теневого, но меньше, чем чувствительность эхометода. Это связано с большим расстоянием между излучателем и приемником и отмеченными выше помехами. Область оптимального применения - дефектоскопия листов толщиной 20 ... 60 мм, где метод надежно обнаруживает дефекты диаметром > 3 ... 5 мм.