Ультразвуковая толщинометрия
Рассмотрим способ определения толщины акустическим методом.
В принципе измерения толщины используют зависимость времени прохождения волны от расстояния, которое прошла волна. При известных значениях времени и скорости можно определить путь.
Рисунок 4.1 – Схема контроля
Х=Сl*tизд – формула для определения пути, который прошла волна.
Время прохождения волны в изделии находится по следующей формуле:
tизд = tдон- tзад (4.1)
Толщина изделия рассчитывается:
(4.2)
Погрешность измерения толщины зависит от:
1. Погрешность прибора;
2. Погрешность скорости звука;
3. Погрешность контактного слоя жидкости;
4. Длительность импульса.
(4.3)
Для расчета абсолютной погрешности нужно полученное значение относительной погрешности, рассчитанной по формуле (4.3) умножить на h и разделить на 100%.
Акустический тракт
Акустический тракт – область среды, через которую распространяется волна.
При расчете акустического тракта определяется амплитуда волны в произвольной точке акустического тракта.
Закон затухания волны для дискообразного преобразователя:
(4.4)
При отражении от бесконечной плоскости амплитуда рассчитывается по такой же формуле, без изменения.
При отражении от дефекта формула акустического тракта должна учитывать размер и форму дефекта.
Формы дефектов:
1 Дискообразный отражатель – дефекты в виде трещин.
а) дальняя зона:
|
|
|
Рисунок 4.2 - Дискообразный отражатель дальняя зона
x=х1+х2 (4.5)
где x – общий путь волны, х1 – расстояние от излучателя до дефекта; х2 – расстояние от дефекта до приемника
Амплитуда рассчитывается по следующей формуле:
(4.6)
б) ближняя зона - расхождения нет:
Рисунок 4.3 - Дискообразный отражатель ближняя зона
Амплитуда для ближней зоны рассчитывается по формуле:
(4.7)
(4.8)
где b – диаметр диска.
2 Сферический отражатель (пора, шлаковое включение)
а) дальняя зона:
Рисунок 4.4 - Сферический отражатель дальняя зона
Амплитуда рассчитывается по следующей формуле:
(4.9)
б) ближняя зона:
Рисунок 4.5 - Сферический отражатель ближняя зона
Амплитуда для ближней зоны рассчитывается по формуле:
(4.10)
(4.11)
3 Цилиндрический отражатель
а) дальняя зона:
Рисунок 4.6 - Цилиндрический отражатель дальняя зона
Амплитуда рассчитывается по следующей формуле:
(4.12)
б) ближняя зона:
Рисунок 4.7 - Цилиндрический отражатель ближняя зона
Амплитуда для ближней зоны рассчитывается по формуле:
(4.13)
В плоскопараллельных пластинах при использовании прямого совмещенного преобразователя и эхо-метода акустического контроля выполняется соотношения x = 2hb, где hb – глубина залегания дефекта. Эта характеристика определяется по формуле (4.2), в которой вместо времени донного сигнала tдон используется время эхо-сигнала от дефекта tд .
|
|
|
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 23; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!