Импедансный метод с применением продольных волн
Этот метод, разработанный фирмой "NDT Instruments" (США), используют главным образом для НК многослойных листовых конструкций с относительно малой кривизной поверхностей [203, 394]. Признаком дефекта служит изменение электрического импеданса Z3, нагруженного на ОК пьезопреобразователя. Величина Z, однозначно связана с входным механическим импедансом ZH ОК. Изменение Z3 регистрируют с помощью микропроцессорной системы дефектоскопа.
Упрощенная структурная схема прибора, реализующего этот метод, показана на рис. 2.137. Плоский пьезоэлемент 3 преобразователя через слой контактной смазки прижимают к контролируемой многослойной конструкции 1, в которой возбуждают продольные волны. Пьезоэлемент 3 через резистор 5 соединен с генератором 6 синусоидального напряжения постоянной частоты (100 ... 350 кГц). Электрический сигнал с пьезоэлемента усиливают блоком 4 и обрабатывают в микропроцессорном блоке 7. Происходящее в зоне дефекта 2 изменение нагружающего преобразователь механического импеданса ZH ОК вызывает определенное изменение входного электрического импеданса Z3 пьезоэлемента. Результаты контроля представляют на дисплее 8 в виде изображающей точки на комплексной плоскости. Конец вектора Z3, соответствующего бездефектной зоне, изображается точкой А в центре дисплея.
Обусловленное дефектом приращение модуля |AZ3| пропорционально расстоянию текущей точки от точки А, приращение Аф3 аргумента Z3 определяется углом между прямой, соединяющей эти точки, и осью абсцисс. О глубине залегания выявленного дефекта судят по положению изображающей точки.
Рассмотренный метод реализован в приборах "BondaScope 2100" (фирма NDT Instruments, США) и выпускаемом по лицензии аналогичном дефектоскопе "Laminar 200" (фирма Sonatest, Великобритания).
Импедансные дефектоскопы, использующие продольные колебания, превосходят приборы, работающие на изгибных колебаниях при контроле плоских листовых (особенно металлических) конструкций. Их недостатки - большая площадь контакта с ОК, затрудняющая контроль изделий с криволинейными поверхностями, и необходимость применения контактных жидкостей, исключающая возможность контроля объектов из гигроскопичных материалов.