Способ получения ультразвуковых волн
Чувствительность капиллярного метода. Достоинства и недостатки
Капиллярный метод основан на свойстве жидкостей заполнять узкие полости.
Чувствительность это метода:
1) Менее 1 мкм
2) 1-10 мкм
3) 10-100 мкм
4) 100-500 мкм => все это - ширина раскрытия трещины
Достоинства:
1) Простота наглядного результата
2) Высокая чувствительность и разр. Способность
Недостатки:
1) Высокая трудоемкость
2) Необходимость удаления ЛК - покрытий
3) Выявление только поверх. Дефектов
Сущность ультразвуковой дефектоскопии. Виды волн в тв телах
Ультразвуковая дефектоскопия -это метод, предложенный в 1928 году и основанный на исследовании процесса распространения ультразвуковых колебанийс частотой 0,5 — 25 МГц в контролируемых изделиях с помощью специального оборудования - ультразвукового преобразователя и дефектоскопа. Является одним из самых распространенных методов неразрушающего контроля.
Большинство методов ультразвукового исследования использует либо продольные, либо поперечные волны. Также существуют и другие формы распространения ультразвука, включая поверхностные волны и волны Лэмба.
Продольные ультразвуковые волны – волны, направление распространения которых совпадает с направлением смещений и скоростей частиц среды.
Поперечные ультразвуковые волны – волны, распространяющиеся в направлении, перпендикулярном к плоскости, в которой лежат направления смещений и скоростей частиц тела, то же, что и сдвиговые волны.
|
|
|
Рисунок 2 – Движение частиц в продольных и поперечных ультразвуковых волнах
Поверхностные (Рэлеевские) ультразвуковые волны имеют эллиптическое движение частиц и распространяются по поверхности материала. Их скорость приблизительно составляет 90% скорости распространения поперечной волны, а их проникновение вглубь материала равно примерно одной длине волны.
Волна Лэмба — упругая волна, распространяющиеся в твёрдой пластине (слое) со свободными границами, в которой колебательное смещение частиц происходит как в направлении распространения волны, так и перпендикулярно плоскости пластины. Лэмба волны представляют собой один из типов нормальных волн в упругом волноводе – в пластине со свободными границами. Т.к. эти волны должны удовлетворять не только уравнениям теории упругости, но и граничным условиям на поверхности пластины, картина движения в них и их свойства более сложны, чем у волн в неограниченных твёрдых телах.
Достоинства и недостатки методов ультразвукового контроля
Плюсы ультразвуковой дефектоскопии :
- Проверяемую деталь не требуется повреждать или разрушать.
|
|
|
- Работа проводится очень быстро и недорого стоит.
- В сравнении с некоторыми другими видами дефектоскопии, например, рентгеновской не представляет опасности для человека.
- Возможность проводить контроль как металлических, так и неметаллических образцов.
- Благодаря высокой мобильности ультразвуковые дефектоскопы для проверки необходимого объекта можно доставить практически в любое место.
Недостатки ультразвукового контроля :
- Требуется тщательная подготовка поверхности проверяемого изделия, чтобы между ней и прибором не было даже малейшего воздушного зазора.
- Во многих случаях этот метод контроля не позволяет получить информацию об истинных размерах дефекта.
- Большие трудности представляет контроль изделий сложной формы и малых размеров.
Волновые явления, используемые при ультразвуковой дефектоскопии
Главное свойство ультразвуковых волн - это распространяться в однородном плоском теле и на его поверхностях.
Для ультразвуковых колебаний характерны явления преломления, отражения, реверберации.
Способ получения ультразвуковых волн
1. магнитострикционный(получают ультразвук до 200кГц). Магнитострикция – это изменение формы и объёма ферромагнетика (железо, его сплавы с никелем) при помещении его в переменное магнитное поле. Переменное магнитное поле – это поле, вектор магнитной индукции которого изменяется во времени по гармоническому закону, т.е. изменение указанного параметра характеризуется определённой частотой. Это поле действует как вынуждающая сила, заставляющая стержень из железа сжиматься и растягиваться в зависимости от изменения величины магнитной индукции во времени. Частота сжатий и растяжений будет определяться частотой переменного магнитного поля. При этом в воздухе у концов стержня возникают деформации сжатия, которые распространяются в виде УЗ – волн.
Увеличения амплитуды УЗ-волн добиваются путём подбора такой частоты переменного магнитного поля, при которой наблюдается резонанс между собственными и вынужденными колебаниями стержня.
2. обратный пьезоэлектрический эффект (получают ультразвук более 200кГц). Пьезоэлектрики – вещества кристаллического строения, имеющие пьезоэлектрическую ось, то есть направление, в котором они легко деформируются (кварц, сегнетова соль, титанат бария и др.) Когда такие вещества помещают в переменное электрическое поле (по гармоническому закону колеблется напряжённость электрического поля), пьезоэлектрики начинают сжиматься и растягиваться вдоль пьезоэлектрической оси с частотой переменного электрического поля. При этом вокруг кристалла возникают механические возмущения – деформации сжатия и разряжения, которые распространяются в виде УЗ-волн. В достижении нужной амплитуды играют роль резонансные явления.
Эффект назван обратным, поскольку исторически раньше был открыт прямой пьезоэлектрический эффект – явление возникновения переменного электрического поля при деформации пьезоэлектриков.
|
|
|
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 868; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!