Реверберационный метод
Метод является разновидностью эхо- метода, его также называют методом многократных отражений, поскольку реверберация - это многократные отражения волн в объекте. Метод предназначен в основном для контроля качества склейки двухслойных конструкций типа металл - пластик.
Используют два варианта метода [249]. В первом варианте УЗ-импульсы вводят в металлический слой (рис. 2.86, а), в котором наблюдаются многократно отраженные эхосигналы. Дефект соединения увеличивает коэффициент отражения УЗ на границе раздела металл - пластик, что уменьшает скорость затухания амплитуд эхосигналов (увеличивает время реверберации) в слое металла.
Во втором варианте УЗ вводят в слой пластика (рис. 2.86, б). В зоне доброкачественного склеивания УЗ переходит из пластика в металл и, многократно от
ражаясь в последнем, дает наблюдаемую на экране серию затухающих импульсов (реверберацию). Дефект соединения (не - проклей) препятствует прохождению УЗ в металлический слой, и реверберация в нем отсутствует. Контроль со стороны пластика возможен лишь при относительно небольшом коэффициенте затухания УЗ в нем, когда обеспечивается прием многократных эхосигналов в слое металла.
Аппаратура. Применяют универсальные и специализированные эходефек - тоскопы. Контроль обычно ведут на частотах 2 ... 5 МГц, что позволяет контролировать слои толщиной >1,5 мм. В специализированных дефектоскопах для расширения диапазона толщин наружных слоев конструкций, доступных контролю, используют высокие (до 25 МГц) частоты. Частоту выбирают так, чтобы толщина h металлического слоя составляла не менее половины длины волны. Для автоматической сигнализации о выявленных дефектах строб АСД дефектоскопа настраивают так, чтобы сигнализация срабатывала при увеличении продолжительности времени затухания многократно отраженных импульсов в металлическом слое.
Применяют контактный, иммерсионный и бесконтактный (например, с ЭМА-преобразователями) способы возбуждения и приема УЗ. При использовании первого варианта метода и контактного варианта УЗ-импульсы в наружном слое отражаются не только от границы раздела слоев, но и от преобразователя, что увеличивает скорость их затухания. Это уменьшает разницу между изображениями в доброкачественных и дефектных зонах ОК. Значение коэффициента отражения Rh от поверхности ввода упругих колебаний можно увеличить путем использования преобразователя с полуволновым пьезоэлементом без демпфера. При иммерсионном способе RH от поверхности ввода УЗ-волн увеличивается, в результате вы- являемость дефектов улучшается. Этот эффект еще более проявляется при бесконтактном варианте, когда Rh » 1.
В случае плоскопараллельного реверберирующего слоя отношение амплитуд (п+1 )-го и п-го эхосигналов равно
PnJPn=RBRH^h, (2.37)
где Rb — коэффициент отражения УЗ от границы раздела металл - пластик. При наличии дефекта значение RB возрастает по модулю и, соответственно, увеличивается отношение Рп+1Рп. Вероятность обнаружения дефектов типа непроклея повышается при большом изменении RB в результате появления дефекта. Для этого согласно формуле (1.12) разница волновых сопротивлений металлического и неметаллического слоев должна быть малой.
Минимальная длительность реверберации соответствует равенству волновых сопротивлений слоев, когда коэффициент отражения определяется только тонкой пленкой клея. Наиболее четко выявляются дефекты типа отсутствия соединения клея с металлом, когда Rb w 1. Надежно выявляют дефекты размером 5 мм типа нарушения адгезии (слипания) клея с металлом в соединениях со стеклопластиком. В этом случае при возникновении дефекта волновое сопротивление неметаллического слоя уменьшается от 3 ... 6 МПа-с/м (соединение имеется) до нуля (непроклей).
В соединениях металла с легким пенопластом, обладающим очень низким волновым сопротивлением, основное влияние на коэффициент отражения RB оказывает наличие на металле клеевой пленки. Поэтому выявляются только зоны отсутствия соединения клея с металлом, а нарушение адгезии клея к пенопласту обнаружить не удается.