Мертвые зоны и разрешающая способность дефектоскопа

Мертвые зоны (М3)—это неконтролируемые участки у искателя (ближняя М3 длиной Lq) и у конца или «дна» детали (дальняя М3 длиной іл); они являются важными характеристиками дефектоскопов. Дальняя М3 фактически является характеристикой разрешающей способности дефекто­скопа. При поиске внутренних дефектов мертвые ЗОНЫ Lq И ІД определяются наименьшим расстоянием от поверхности до дефек­та, при котором от него возникает отдельный эхо-сигнал, не сли­вающийся с начальным или с «донным». При поиске поверхност­ных дефектов ближняя и дальняя М3 —это наименьшие расстоя­ния соответственно от точки ввода УЗ К до дефекта и от конца детали до дефекта, при которых возникают отдельные эхо-сиг­налы.

Размер М3 зависит от различных факторов: длительности

зондирующих импульсов, времени восстановления чувствитель­ности приемного усилителя после окончания воздействия зонди­рующего импульса, типа волн и частоты УЗК, конструкции и раз­меров искателей, способов их включения, размеров и акустиче­ских свойств материала проверяемой детали. В зависимости от преобладающего фактора различают временную и геометриче­скую М3.

Временная М3 зависит от параметров дефектоскопа (дли­тельности зондирующего импульса та. и н времени восстановления чувствительности усилителя ‘ey и имеет большое значение при

т

работе совмещенными прямыми искателями. Для этих искателей ближняя М3 может быть определена из выражения

J _ (Ъ. и + ту) спр

Ц — ——- 2—— >

где с1тр — скорость распространения продольной волны (см. табл. 14).

При работе совмещенными наклонными искателями, возбуж­дающими поперечные волны:

, (тз. и + 2/„) Сп0п

— 2 " COS

где tn — время прохождения зондирующего импульса через призму;

Спои—скорость распространения поперечной волны;

<x, s — угол ввода поперечной волны.

Так как на практике обычно т3.к + ту<2^і, то временная М3 наклонных искателей относительно мала (не более 2 мм). Для этих искателей существенна геометрическая М3. Кроме того, наклонные искатели в ряде случаев не обеспечивают выявления дефектов, расположенных близко от места ввода УЗК, из-за сиг­налов-помех у начального сигнала, вызванных конструктивными особенностями искателя.

Разрешающая способность дефектоскопа (дальняя мертвая зона для всех типов искателей) определяется по формуле

/______ Ct3. и

^ ~ 2 *

где с — скорость ультразвуковой волны в материале контроли­руемой детали.

Так как сПОв < Спр, то при контроле поверхностной волной дальняя М3 будет меньше, чем при контроле продольной.

Для уменьшения временной М3 уменьшают длительность зон­дирующих импульсов, улучшая способы демпфирования пьезо­пластин В искателях (добиваясь, чтобы х3-и было близко к т„, см. рис. 6.12), и применяют систему временной регулировки чувстви­тельности (ВРЧ) в приемном усилителе дефектоскопа. При работе на одном и том же дефектоскопе уменьшить временную М3 можно, работая на более высоких частотах (так как чем выше рабочая частота искателя, тем меньше т3.и).

Размер геометрической мертвой зоны зависит в основном от траектории хода луча в металле и размера контактной поверх­ности искателя.

При прозвучивании вдоль образующей стенки 1 (рис. 6.19) цилиндров, балок и других деталей с постоянным сечением мно­гократно отраженной поперечной волной имеются непрозвучива — емые участки М и М которые можно проверить передвижением

искателя 2 по образующей стенки и перестановкой его на 180° (для контроля в обратном направлении).

При контроле поверхностной и нормальной волнами размер ближней М3 определяется в основном размерами контактной

поверхности искателя и длиной части развертки L’6 у началь­ного сигнала (рис. 6.20), на которой возникают неустранимые сигналы-помехи от возвратившихся на пьезопластину УЗК после

многократных отражений их в призме искателя. При использова­нии нормальных волн размер L может достигать 100—120 мм. Уменьшить размер L в этом случае можно прозвучиванием детали в двух противоположных направлениях и применением искателей с меньшей контактной поверхностью.