Е. А. Богданов Основы технической диагностики н...
9.5. Аппаратура, методы и технология ультразвукового контроля Обнаружение и измерение имеющихся в конструкции дефектов осуществляют с помощью ультразвуковых дефектоскопов специального или общего назначения. Структурная схема импульсного ультразвукового эхо-дефектоскопа общего назначения приведена на рис. 9.7.
Импульс ультразвуковых механических колебаний, посылаемых в контролируемое изделие, создается в пьезопреобразователе за счет обратного пьезоэффекта. Для этого на пьезоэлемент пьезопреобразова-теля подается короткий электрический импульс, вырабатываемый генератором зондирующих импульсов. Отраженный от донной поверхности или от дефекта механический импульс УЗК принимается тем же или другим пьезопреобразователем, работающим в режиме приема, и преобразовывается посредством прямого пьезоэффекта в электрический сигнал. Далее сигнал, усиленный с помощью усилителя, подается на вертикальные отклоняющие элементы экрана, определяющие положение луча на экране дефектоскопа по высоте. Одновременно с ге нератором зондирующих импульсов запускается генератор развертки, который вырабатывает линейно увеличивающийся (пилообразный)
импульс, подаваемый на горизонтальные отклоняющие элементы экрана, для развертки луча в горизонтальной плоскости. Сигналы, поступившие от дефекта (Д) или противоположной стороны изделия (донный сигнал), вместе с зондирующим импульсом появляются на экране дефектоскопа в виде пиков соответствующей амплитуды. Положение этих пиков на горизонтальной оси определяется временем их прихода и зависит от скорости УЗ колебаний в контролируемом изделии, а также глубины залегания дефекта или толщины изделия. С помощью глубиномера по времени прихода импульса и известной скорости распространения колебаний определяются соответственно глубина расположения дефектов и толщина изделия.
Автоматический сигнализатор дефектов (АСД) служит для выработки звукового или светового сигналов при появлении импульса от дефекта выше браковочного уровня. Для компенсации затухания колебаний и выравнивания амплитуд импульсов от равных по размерам, но расположенных на разной глубине дефектов, служит блок временной регулировки чувствительности (ВРЧ). Синхронизатор обеспечивает синхронную работу генератора зондирующих импульсов и генератора развертки, а также управляет работой блоков АСД, ВРЧ и глубиномера.
Современные ультразвуковые дефектоскопы позволяют получать на экране различные типы разверток, что существенно повышает информативность результатов контроля. Основной является развертка типа А, пример которой приведен на рис. 9.7. Развертка типа В позволяет визуализировать расположение дефектов по толщине изделия. Развертка типа С показывает расположение дефектов в плане в пределах проконтролированной зоны.
Наряду с перечисленными выше элементами неотъемлемой составной частью современных дефектоскопов является высокопроизводительный микропроцессор и соответствующее программное обеспечение. Ультразвуковые дефектоскопы последнего поколения, созданные на базе микропроцессорной техники, обладают большими функциональными возможностями. Их электронные и дефектоскопические параметры очень близки, так как во всех приборах используются практически одни и те же электронные компоненты. Помимо функциональных возможностей весьма важны также габариты и масса прибора. Самым легким и малогабаритным среди дефектоскопов общего назначения не только в России, но и в мире, на сегодняшний день является отечественный цифровой ультразвуковой дефектоскоп общего назначения А1212. На рис. 9.8 представлен дефектоскоп А1212, преобразователь которого установлен на стандартном образце СО-1.
Настройка уровня поисковой и браковочной чувствительности, а также эталонирование основных параметров ультразвуковых дефектоскопов осуществляются с помощью соответствующих стандартных образцов по ГОСТ 14782-86 или специальных стандартных образцов предприятий с искусственными отражателями, имитирующими дефекты. На рис. 9.9 приведен общий вид комплекта стандартных образцов КОУ-2.