Сущность ультразвуковой дефектоскопии эхо-методом
Ультразвуковая дефектоскопия это комплекс методов контроля, использующих упругие колебания ультразвукового диапазона. Она основана на свойстве упругих волн распространяться в однородном твердом теле и на его плоских или кривых поверхностях в виде лучей прямолинейно и отражаться от границ тела или нарушений
сплошности, а также иа свойстве упругих волн рассеиваться и поглощаться структурными составляющими контролируемых объектов.
Эхо-метод является наиболее распространенным методом ультразвуковой дефектоскопии, применяемым для контроля металлов и металлоизделии, в том числе крупногабаритных и сложной формы.
Контроль проводят различными волнами, при одностороннем доступе к объекту, контактным или иммерсионным [8] способами.
Эхо-метод основан на посылке в контролируемое изделие коротких импульсов УЗК и регистрации интенсивности и времени прихода сигналов, отраженных от дефектов или границ изделия.
УЗК вводят в изделие 1, как правило, с одной стороны совмещенным преобразователем 2 (рис. 27). Излучаемые импульсы УЗК называют зондирующими. Их посылают в контролируемое изделие один за другим через определенные промежутки времени — паузы или интервалы. Периодом импульсов Т называют время, прошедшее от начала действия одного импульса до начала действия следующего.
Период равен сумме длительностей импульса т и паузы t:
T = x + t (23)
Зондирующий импульс УЗК, пройдя через металл, отражается от противоположной поверхности изделия и, возвращаясь, частично попадает на преобразователь (рис. 27, а). На экране ЭЛТ возникает донный (концевой) сигнал 5. При наличии дефекта
3 импульс УЗК отразится от него раньше, чем от противоположной поверхности детали (рис. 27, б). Между начальным
4 и донным (концевым) 5 сигналами возникает промежуточ. ный сигнал 6. Если дефект полностью перекрывает путь ультразвуковому пучку, то на экране ЭЛТ наблюдается только начальный сигнал я сигнал от дефекта (рис. 27,в).
На рис. 28 показана схема прозвучивания изделий эхо-методом по совмещенной схеме поверхностными, нормальными и сдвиговыми УЗК. Осциллограммы прозвучивания поверхностными и нормальными волнами (рис. 28, а, б) аналогичны осциллограммам, показанным на рис. 27. Осциллограммы прозвучивания изделия сдвиговыми УЗК (рис. 28, в) отличаются от рассмотренных. При отсутствии дефектов сдвиговые волны, многократно отражаясь от противоположных поверхностей изделия, уходят и не попадают на преобразователь. На экране ЭЛТ наблюдается осциллограмма, состоящая из начального сигнала 4 и линии развертки (рис. 28, г). Дефект прерывает ход лучей и отражает часть энергии; на экране возникает второй сигнал 5 (рис. 28, д).
Так как время прохождения УЗК прямо пропорционально пройденному пути, а скорость их для данного материала есть величина постоянная, то горизонтальная линия на экране ЭЛТ представляет собой глубину залегания дефекта в каком-то масштабе. Следовательно, на экране ЭЛТ строят график, по горизонтальной оси которого
откладывают время, пропорциональное глубине залегания дефекта, а по вертикальной — интенсивность отраженного от дефекта сигиа - чла, зависящую от его размеров и ориентировки относительно лучей пучка УЗК.