В этой книге речь идет во всех случаях именно об оценке, но не об измерении коэффициента затухания, поскольку измерение предполагает использование более точных средств, методик, а также установление показателей погрешности измерения. Методика строится на сравнении разности амплитуд эхоимпульсов от отражателей, расположенных на разных глубинах в контролируемом изделии и такой же разности, определенной из АРД-диаграммы для материала с d = 0.
Для оценки коэффициента затухания продольных волн в изделии прямым ПЭП следует использовать два образца толщинами Н1 и Н2, выполненных из материала контролируемого изделия. При этом Н2 = (2-4) Н1. Поверхности ввода и "дна" должны быть плоскопараллельны. Шероховатость поверхности ввода Rа £ 2,5 мкм, донной поверхности – Rz £ 40 мкм. В случае отсутствия таких образцов используют 1-й и 2-й донные эхосигналы. При этом для прямых ПЭП с жестким протектором второй донный сигнал (A2) измеряют на свободной поверхности изделия, а при измерении первого донного сигнала (A1) к донной поверхности прижимают второй ПЭП (балластный), не присоединенный к дефектоскопу и идентичный измерительному (рис. 8.16).
|
|
Перемещая балластный ПЭП, устанавливают его в такое положение, при котором донный сигнал минимален. Это делают для исключения влияния акустической нагрузки, которой является сам излучающий ПЭП, на второй донный сигнал.
Рис. 8.16. Использование балластного преобразователя при оценке коэффициента затухания продольных волн
Дефектоскопом с помощью аттенюатора измеряют амплитуды отражений A1 и A2 в дБ. Вычисляют разность
(8.2)
Из АРД-диаграммы для соответствующего ПЭП определяют разность DAр в дБ между уровнями донного сигнала для толщин Н2 и Н1.
Вычисляют разность
(8.3)
Коэффициент затухания ультразвука в данном изделии определяют из выражения
(дБ/мм) (8.4)
Если для оценки коэффициента затухания были использованы 1-й и 2-й донные сигналы из изделия толщиной Н, то
(дБ/мм) (8.5)
Для оценки коэффициента затухания сдвиговых волн используют схему, показанную на рис. 8.17, а. Здесь два однотипных наклонных ПЭП включены по раздельной схеме. Положение излучающего ПЭП (И) не меняется. В положениях П1 и П2 приемного ПЭП измеряют амплитуды эхосигналов соответственно A1 и A2. Все дальнейшие операции выполняют так же, как для продольных волн. Оценку коэффициента затухания сдвиговых волн для углов ввода от 35° до 55° можно выполнить с помощью отражений от двугранного угла. В таком случае используют отражения от двугранных углов на разных толщинах, или схему рис. 8.17, б. При этом необходимо, чтобы двугранный угол был равен 90°, а шероховатость поверхностей, образующих двугранные углы, а также поверхности ввода, Rа £ 2,5 мкм.
|
|
Рис. 8.17. Оценка коэффициента затухания сдвиговых волн:
а - по раздельной схеме; б - по совмещенной схеме
Следует помнить, что для сдвиговых волн коэффициент затухания определяется через расстояния по ходу луча, то есть
(дБ/мм) (8.6)
Описанные выше способы оценки коэффициента затухания наиболее часто употребляются на практике, но не являются единственно возможными. В общем случае оценка коэффициента затухания возможна, если
- имеются одинаковые опорные отражатели в контролируемом изделии и в образце с известным затуханием, расположенные на одинаковом расстоянии;
- имеется опорный отражатель в изделии (или в образце материала изделия) и возможность измерения эхосигнала от него при расстояниях г1 и r2, где r2 = (2-4) r1.
Знание коэффициента затухания и резерва усиления позволяет с помощью АРД-диаграммы определить максимальную предельную чувствительность на различных глубинах. Для этой цели определим, на какую величину DVr уменьшается под влиянием затухания резерв усиления на расстояниях (глубинах) r1, r2,... rn:
Нанесем эти данные на АРД-диаграмму, как показано на рис. 8.18. Несплошности, эквивалентные размеры которых находятся ниже кривой К, не будут выявлены данным ПЭП в изделии с данным затуханием.