Плотность сканирования
Сканирование - перемещение преобразователя по поверхности изделия (или изделия относительно преобразователя) с целью проверки УЗ всего материала ОК. Преобразователь перемещают с определенной скоростью (скоростью сканирования) вдоль траектории сканирования (рис. 2.69, а). При ручном сканировании скорость перемещения <150 мм/с и ограничивается физиологическими возможностями среднего дефектоскописта. В ведомственных руководствах допустимая скорость сканирования часто снижается до 50 ... 100 мм/с.
Расстояние 5 между линиями сканирования называют шагом сканирования. При сканировании необходимо обнаружить все дефекты, эхосигнал от которых превышает уровень фиксации. Чувствительность к дефектам на линии сканирования максимальна, а между этими линиями несколько меньше (рис. 2.69, б).
Однако здесь она не должна упасть ниже уровня фиксации.
Чтобы обеспечить это условие, чувствительность на линии сканирования должна быть выше уровня фиксации. Эта завышенная чувствительность должна быть не меньше превышения ПОИСКОВОГО уровня над уровнем фиксации. Чем больше превышение уровня поиска над уровнем фиксации АР, тем больше может быть шаг сканирования. Обычно принимают, что уровень фиксации на 6 дБ ниже поискового уровня. Если имеется необходимость в увеличении шага сканирования, надо увеличивать АР.
На рис. 1.47 показаны линии равного ослабления для поля излучения круглого контактного преобразователя для импульсов разной длительности. По этим кривым можно оценить шаг сканирования, соот
ветствующий различным значениям АР при выявлении компактного (точечного) дефекта. Поскольку поле излучения - приема приблизительно пропорционально квадрату поля излучения, для его оценки следует удваивать цифры ослабления в децибелах, указанные вблизи кривых.
Кривые 3 дБ (6 дБ для излучения - приема) имеют наибольшее сжатие на расстоянии 0,7 ... 0,9 протяженности ближней зоны преобразователя. Здесь расстояние между ними равно 0,75 радиуса а преобразователя для реально применяемых коротких импульсов. Для преобразователя прямоугольной формы это расстояние приближается к а. С учетом этого считают, что если АР = 6 дБ, то шаг может быть равен половине размера пьезоэлемента преобразователя. Такого значения обычно и придерживаются при контроле.
При контроле тонких сварных швов (см. разд. 5.1.1.4), как правило, применяют поперечно-продольное сканирование. При нем преобразователь перемещают в основном перпендикулярно к шву, смещая его вдоль шва на шаг сканирования, указанный выше.
При контроле толстых сварных швов чаще применяют продольно-поперечное сканирование, при котором основное перемещение преобразователя - вдоль шва. Тогда шаг сканирования s (перпендикулярно к шву) можно увеличивать по мере углубления контролируемой зоны и отодвигания преобразователя от шва, поскольку раскрытие пучка лучей возрастает по мере увеличения пути УЗ.
При автоматическом сканировании траектория и шаг сканирования обычно те же. что при ручном. Скорость сканирования определяется частотой посылок импульсов F, размером озвучиваемой преобразователем зоны изделия /, числом импульсов N, которое необходимо получить от дефекта для его надежной регистрации, временем пробега в изделии УЗ-импульса.
Для изделий небольшой толщины максимальная скорость сканирования определяется формулой
V = FI/N.
Поскольку / зависит от ширины акустического поля преобразователя, эта величина изменяется вдоль акустической оси. Следует использовать ее минимальное значение в пределах пути УЗ в изделии. Для прямого преобразователя, как было сказано выше, минимальное значение / на уровне 6 дБ равно половине размера пьезоэлемента преобразователя а.