ФОАК, Основы УЗК

30.08.24

ПРЕДМЕТ «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ»

Тема: Основы ультразвукового контроля

1 | Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Акустические колебания – это механические колебания частиц упругой среды.

Свободные колебания

Вынужденные колебания

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН

Тип волны определяет направление колебания частиц упругой среды.

Объемные волны могут возбуждаться только в объеме упругого тела.

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Какой тип волны возбуждается от брошенного камня в воду? Почему?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАНИЙ И ВОЛН

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Какой параметр УЗ волны необходимо изменить для повышения чувствительности контроля, т.е. выявления более мелких дефектов?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Эффект заключается в том, что деформация кристаллов некоторых материалов (пьзоэлектриков) вызывает появление на его гранях электрических зарядов.

Прямой пьезоэффект

Обратный пьезоэффект

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Чем определяется знак электрического заряда (положительный или отрицательный) и его значение (величина напряжения)?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

БЛИЖНЯЯ ЗОНА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Вблизи преобразователя УЗ луч распространяется без расхождения. Эта зона характеризуется неравномерным распределением интенсивности УЗ луча.

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

ДАЛЬНЯЯ ЗОНА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Вдали от преобразователя УЗ луч раскрывается (угол раскрытия ʘ ). Эта зона характеризуется равномерным убыванием интенсивности УЗ луча.

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

От чего зависит размер ближней зоны и угол расхождения УЗ луча в дальней зоне?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

СОБСТВЕННАЯ ЧАСТОТА ПЬЕЗОПЛАСТИНЫ

Чтобы преобразовать электрический импульс в УЗ колебания с высоким КПД необходимо обеспечить условие равенства собственной и вынужденной частот колебаний ( условие резонанса частот ).

МГц

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

От чего и как зависит собственная частота механических колебаний пьезопластины?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

УСТРОЙСТВО ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Прямой ПЭП

Наклонный ПЭП

РС ПЭП

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Какие типы волн возбуждает наклонный ПЭП? Какая схема подключения к электронному блоку дефектоскопа у РС ПЭП?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФИЗИЧЕСКИХ СРЕД

Затухание – это процесс уменьшения амплитуды УЗ волны в процессе ее распространения.

Z = ρC ,

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Какова причина затухания УЗ волны в материале, имеющем мелкозернистую и крупнозернистую структуру?

У какой объемной УЗ волны затухание будет больше? Почему?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

НОРМАЛЬНОЕ ПАДЕНИЕ ВОЛНЫ НА ГРУНИЦУ РАЗДЕЛА 2-Х СРЕД

Нормальным падением называется падение продольной волны на границу раздела двух сред под углом 0 0 к нормали.

Z 1 – Z 2

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

К чему нужно стремиться для ввода УЗ волны в изделие?

К чему нужно стремиться для обнаружения дефектов?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

НАКЛОННОЕ ПАДЕНИЕ ВОЛНЫ НА ГРУНИЦУ РАЗДЕЛА 2-Х СРЕД

Наклонным падением называется падение ультразвуковой волны на границу раздела двух сред под некоторым углом от нормали.

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Почему угол преломления поперечной волны всегда будет меньше угла преломления продольной волны?

Как зависит угол преломления (угол ввода) продольной волны от акустических свойств 2-х граничащих сред?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

КРИТИЧЕСКИЕ УГЛЫ

Угол падения, при котором угол преломления или отражения какой-либо волны становится равным 90 0 , называют критическим углом .

Первый критический угол

Второй критический угол

Третий критический угол

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Какие типы объемных волн будут возбуждаются в изделии при углах падения:

• меньше 1-го критического угла;
• между 1-м и 2-м критическими углами;
• больше 2-го критического угла.

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

0,1λ | Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020 Заседание технического совета 29.03.2019 " width="640"

30.08.24

ЗЕРКАЛЬНОЕ И ДИФУЗНОЕ ОТРАЖЕНИЕ УЗ ВОЛНЫ

Вид отражения определяется соотношением размеров неровностей отражаемой поверхности к длине волны.

Rz – это совокупность

неровностей отражающей поверхности

Rz ≤ 0,1λ

Rz 0,1λ

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

Какой вид отражения представлен на рисунках слева и справа?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

ИМПУЛЬСНЫЙ РЕЖИМ ИЗЛУЧЕНИЯ

Зондирующими импульсами (ЗИ) называют, короткие импульсы ультразвуковых колебаний, периодически излучаемых в контролируемое изделие.

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

30.08.24

Вопросы – ответы

В какой период пьезопластина работает на прием ультразвуковых колебаний?

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020

Заседание технического совета 29.03.2019

Спасибо за внимание

| Преподаватель НП ГУЦ ПК Селиверстова М.Л. | 2020