Диагностика и ремонт технологического оборудования. Кормильцин Г.С - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 1.1. Пьезопреобразователь:
1
– электроды;
2
– пьезопластина;
b
– начальная толщина пластины
Если к электродам приложить переменное электрическое напряжение, то пластина будет совершать
вынужденные колебания, растягиваясь и сжимаясь, с частотой приложенного электрического напряже-
ния (обратный пьезоэффект). Если на пластину воздействовать упругими механическими колебаниями,
то на электродах её возникает переменное электрическое напряжение с частотой приложенных механи-
ческих колебаний (прямой пьезоэффект). При диагностики для предохранения пьезопластины от меха-
нического износа, а также для ввода в объект контроля под определённым углом и приёма волн пласти-
ну помещают в специальные призмы из оргстекла, получая таким методом искательные головки – иска-
тели (рис. 1.2).
Если колеблющуюся пластину приложить к поверхности контролируемого объекта, то в материале
его будут возбуждаться и распространяться упругие волны.
Ультразвуковые волны распространяются по законам геометрической оптики, т.е. им присущи от-
ражение, преломление, интерференция, дифракция, затухание. Например, если волна падает на границу
раздела двух сред, которые имеют различные акустические сопротивления, то часть энергии волны от-
ражается от этой границы в первую, а другая часть энергии переходит во вторую среду. Соотношение
этих энергий зависит от соотношения акустических сопротивлений сред. Скорость распространения
волн (υ) зависит от акустического сопротивления материала контролируемого объекта. Акустические
сопротивления различных сред отличаются друг от друга. Например, волновое сопротивление газов,
жидкостей и металлов относятся друг другу в среднем как 1: 3×10
3
: 10
5
. И если, например, между ульт-
развуковым датчиком (искательной головкой) и поверхностью контролируемого объекта будет воздуш-
ный зазор, то от него отразится в датчик практически вся энергия упругих волн, так как акустические
сопротивления этих сред значительно отличаются друг от друга. Поэтому для улучшения акустического
контакта между донышком искательной головки и объектом контроля помещают тонкий слой мине-
рального масла, устраняя таким приёмом воздушный зазор.
Для ультразвуковой диагностики оборудования используют часто эхо-импульсный метод. Этот ме-
тод реализуется путем ввода в объект контроля импульса ультразвука и приёма отражённого импульса,
который и свидетельствует о наличии границы раздела фаз. Фиксирование отражённого ультразвука от
границ объекта контроля (от дефекта) осуществляется с помощью электронно-лучевой трубки (ЭЛТ)
или приёмно-усилительного устройства по времени задержки принимаемого ультразвукового импульса
относительно излучаемого с последующим изображением результата на экране дисплея. По времени
между вводом импульса и приёмом отражённого эхо-сигнала от границы объекта и известной скорости
распространения ультразвука судят о толщине конструкционного материала. (Значения скоростей рас-
пространения ультразвука для некоторых материалов приведены в табл. 1.1).
Применяют прямые и наклонные искательные головки (искатели), для которых характерно то, что
функции излучения и приёма ультразвука выполняет один и тот же пьезоэлектрический преобразова-
тель (раздельно-совмещённая искательная головка). В раздельно-совмещённой искательной головке
имеются два преобразователя: один является излучателем, а другой – приёмником. С помощью прямых
искателей колебания вводятся в объект контроля перпендикулярно, а в наклонных – под углом к по-
верхности объекта в точке ввода (рис. 1.2).
1
+ + + + + + + + +
+ + + + + + + + +
b
2
1

Страницы