Ультразвуковая дефектоскопия

Министерство образования и науки  Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Уральский  федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Физико-технологический институт

Кафедра экспериментальной физики

Реферат

“Ультразвуковая дефектоскопия”

Выполнили   Молодиченко К.И.

Яковенко В.Д.

Проверил            Новиков Е.Г.

Екатеринбург

 2018

Содержание

Ультразвукова́я дефектоскопи́я — метод, предложенный С. Я. Соколовым в 1928 году и основанный на исследовании процесса распространения ультразвуковых колебаний с частотой 0,5 — 25 МГц в контролируемых изделиях с помощью специального оборудования — ультразвукового преобразователя и дефектоскопа. Является одним из самых распространенных методов неразрушающего контроля.

Ультразвуковая дефектоскопия – группа методов дефектоскопии, основанных на применении упругих волн ультразвукового диапазона Ультразвуковая дефектоскопия один из наиболее универсальных способов неразрушающего контроля, методы которого позволяют обнаруживать поверхностные и глубинные дефекты трещины, раковины, расслоения в металлических и неметаллических материалах (в том числе сварных и паяных швах, клеёных многослойных конструкциях), определять зоны коррозии металлов, измерять толщину (резонансный метод).

При падении упругих волн на границу раздела двух сред волны частично проходят, а частично отражаются . Коэффициент отражения R определяется как отношение амплитуды Аотр к амплитуде падающей волны Апад. Коэффициент прозрачности – отношение Апр/Апад. Также можно определить прозрачность и отражение по энергиям. R=(z’-z)(z’+z); D=2z’/(z’+z).

Где волновые сопротивления первой и второй среды. Чем больше разница в волновых сопротивлениях сред, тем больше доля отраженной энергии, например, при нормальном падении продольной волны на границу сталь-воздух проходит лишь 0,002% энергии, таким образом очень легко детектировать воздушные полости в металлах.

Излучение и прием упругих колебаний.

Существует несколько методов возбуждения ультразвуковых волн в исследуемом объекте. Наиболее распространенным является использование пьезоэлектрического эффекта. В этом случае излучение ультразвука производится с помощью преобразователя, который преобразует электрические колебания в акустические путём обратного пьезоэлектрического эффекта. Пройдя через контролируемую среду, сигналы, попавшие на пьезопластину преобразователя, вследствие прямого пьезоэлектрического эффекта вновь становятся электрическими, которые и регистрируются измерительными цепями. В зависимости от конструкции и подключения, пьезоэлектрические преобразователи могут выполнять роль только излучателя ультразвуковых колебаний или только приёмника, либо совмещать в себе обе функции.        

Прямой пьезоэффект состоит в появлении электрических зарядов при деформации пъезоэлемента, а обратный в его деформации под действием электрического поля.

Для возбуждения поперечных волн специально подготовленные пьезопластиы крепятся на поверхность и колеблются перпендикулярно ее толщине. Преобразователи на таких пластинах приклеиваются к поверхности специальными ультразвуковыми клеям, или напыляется в виде тонкой пленки непосредственно на саму поверхность. Высокие частоты колебаний предъявляют крайне высокие требования к поготовке преобразователей и   места кремления.