Способы акустического контакта
Как отмечалось в гл. 1, У 3-волны отражаются от тончайших воздушных зазоров, поэтому, чтобы ввести их в ОК, принимают определенные меры. Далее систематически излагаются различные способы акустического контакта между преобразователем и ОК.
Контактный способ. В этом способе преобразователь прижимают к поверхности ОК (рис. 2.10, а), предварительно смазанной контактной жидкостью (маслом, глицерином, обойным клеем и т. п.). Жидкость должна быть безвредной для дефек - тоскописта, обладать хорошими смачивающими свойствами и не вызывать коррозии ОК. Вода не обладает последними двумя свойствами, поэтому ее применяют редко.
Для улучшения контакта используют преобразователи с эластичным протектором (слоем, закрывающим пьезопластину) - пленкой из маслостойкой резины или другого материала, облегающего неровности поверхности ОК (рис. 2.10, б). При этом контактной жидкости иногда не применяют.
Иммерсионный способ, в котором между преобразователем и поверхностью ОК вводят толстый слой жидкости. Толщина его во много раз превышает длину волны. При этом либо изделие целиком погружают в иммерсионную ванну (рис. 2.10, в), либо используют струю воды (струйный контакт, рис. 2.10, г), либо применяют локальную ванну для части ОК (рис. 2.10, д). Используют также локальную иммерсионную ванну, контактирующую с изделием через эластичную мембрану (рис. 2.10, е).
Иммерсионный способ контакта применяют, когда очень важна стабильность акустического контакта, например при контроле методом прохождения или эхосквозным методом. В качестве иммер-
сионной жидкости в большинстве случаев используют воду, в которую добавляют ингибиторы коррозии, а также вещества, улучшающие смачивание. Иммерсионная жидкость не должна содержать воздушных пузырьков.
Щелевой способ контакта предусматривает создание между преобразователем и поверхностью ОК зазора толщиной около длины волны УЗ. Жидкость удерживается в зазоре силами поверхностного натяжения (рис. 2.10, ж).
Сухой контакт применяют в основном в катящихся преобразователях. Их снабжают шинами из эластичного материала (например, полиуретана, резины), который при прижатии к ОК заполняет неровности его поверхности.
Сухой точечный контакт реализуется через сферическую или остроконечную поверхность наконечника преобразователя (см. разд. 2.5.1). Сферическую поверхность используют в преобразователях, предназначенных для плавного сканирования, остроконечную - для дискретного. Этот тип контакта применяют в основном
в низкочастотных акустических дефектоскопах, УЗ-твердомерах и приборах для контроля бетона.
Бесконтактный способ, в котором акустические колебания в ОК возбуждаются через слой воздуха (воздушноакустическая связь) или с помощью электромагнитных, оптико-тепловых и других явлений (рис. 2.10, з), как рассмотрено в разд. 1.2.4. Бесконтактные способы обычно имеют чувствительность, значительно меньшую, чем контактные. Иммерсионный способ также обеспечивает чувствительность, в 10 ... 100 раз меньшую контактного.