ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение затухания и рассеяния звука из "Ультразвуковой контроль материалов" Для абсолютных измерений нужно. использовать уменьшение амплитуды эхЪ-импулЬса в серии многократных отражений от задней стенкн. Кроме собственна затухания в материале сюда входят 1) пот фя энерг 4и волны иа акустический контакт с искателем и 2) наденце амплитуды вследствие раскрытия., звукового луча.. [c.642] Следовательно, при работе с приборами, у которых переключатель усиления протарирован в децибелах, величина Se представляет собой просто разность обеих настроек, прч которых высоту, эхо-импульсов доводят до определенного уровня на экране,. [c.643] Путь звука в воде w фактически входит в расстояние только в виде отношения скоростей звука суз с в воде и в образце. [c.644] На рис. 33.9, а предполагается, что амплитуда эхо-нмпульса от задней стенки во всем ближнем поле в материале без затухания будет постоянной. По Труэллу с соавторами [1398] вследствие явлений дифракции это по стоянство строго не соблюдается (см. рис, 5.7). Следовательно, для точных измерений нужно ввести корректировку, которая указана на упомянутом рисунке. Она зависит от пути звука н на конце ближнего поля составляет около 2 дБ, если колеблется излучатель поршневой формы. [c.644] В случаях б и г на рис. 33.9 можно поднять уровень водье также и над пластиной. Тогда корректировку на потери от отражения нужно будет вводить дважды, и получают второе выражение для формулы (33.4, а), по которому в случае необходимости можно определить неизвестное отражение и тем самым звуковое сопротйвление образца. [c.644] При таких измерениях толщина пластины с1 должна быть по крайней мере настолько большой, чтобы серия последовательных эхо-импульсов хорошо разделялась, но в то же время не настолько большой, чтобы можно было разместить возможно большее число последовательных многократных эхо-импульсов в пределах ближнего поля излучателя. По схемам на рис. 33.9, б и г, кроме того, диаметр пластины должен быть настолько большим, чтобы используемые эхо-импульсы еще не были искажены краевыми эффектами. Для оценки минимального диаметра вместо одинарного угла раскрытия уо лучше ввести двойное значение. Круглые пластины гораздо менее благоприятны, чем прямоугольные или имеющие неправильную форму. [c.644] Одним из вариантов измерительной схемы с входным водяным участком является схема измерения затухания с твердым входным участком из пластмассы или стали (сталь применяется для контроля горячих изделий [1168]). Потери на отражение на границе раздела между входным участком и образцом и коэффициентом затухания в самом образце могут быть рассчитаны, по данным Попадикиса [1163], по амплитудам эхо-импульсов от границы раздела и первого и второго эхо-импульсов от задней стенки образца. По данным Линнворта [963], эти величины можно определить также и по амплитуде эхо-импульса входного участка без акустического контакта с образцом и при наличии контакта и первого эхо-импульса от задней стенки образца. [c.644] По Труэллу образец в виде стержня с шейкой на середине длины, как у образцов для испытания на растяжение, вызывает коллимацию звукового-луча, так что с ним можно работать как бы в ближнем поле, несмотря на то, что пути прохождения звука гораздо больше. Следовательно, при этом мож--но обойтись без поправочного члена За на расширение звукового поля (луча). [c.644] При контроле пластин схемы на рис. 33.9, а и б больше подходят для повышенных частот, при котором можно получать ближнее поле достаточной длины при умеренном диаметре излучателя. [c.645] У магнитных материалов поведение затухания при испытании на растяжение иное и более сложное. Если в этих материалах нет внутренник напряжений. то затухание при растяжении уменьшается до тех пор, пока деформация остается в пределах упругости. Здесь дислокации играют меньшую роль в отличие от стенок элементарных магнитных участков (участков Вайса). Под действием растяжения эти участки приобретают ориентацию (упорядочиваются) и меньше препятствуют прохождению звука. Такой же эффект уменьшения затухания звука наблюдается и при намагничивании изделия. Если в стали добавляются еще и внутренние напряжения, например при голодной деформации (наклепе), то внешние и внутренние напряжения действуют противоположно д уг другу, так что затухание при небольшом растяжении проходит через максимум [658]. [c.648] В некоторых случаях затухание звука позволяет также измерять загрязненность кристаллов посторонними атомами и следить за ее изменениями при термической обработке. Загрязнение уменьшают затухание, потому что они фиксируют дислокации, в ином случае сохраняющие подвижность, из-за чего дислокации уже не могут совершать колебаний в звуковом поле, на что затрачивается энергия. Это наблюдалось у германия, а также у титана и меди при поглощении ими водорода в качестве загрязнения [560, 1674]. [c.648] Затухание звука вызывается, как было упомянуто в главе 6, поглощением (превращением энергии в тепло) и рассеянием звука. Поэтому вместо обсуждавщегося прежде измерения уменьшения амплитуды импульса можио непосредственно измерять также и долю энергии, рассеянной на элементах структуры. [c.648] Рассеяние зависит от таких параметров как частота и диаметр рассеивающих центров, причем на характер зависимости влияет отношение длины волн к диаметру рассеивающих центров. Проводится различие между прямым и обратным рассеянием. При работе в эхо-импульсном режиме измеряют обратное рассеяние. [c.648] Самым старым практическим применением измерения рассеяния звука является определение излТенений твердости по глубине на отбеленных валках [1515, 1689, 1217]. При зтом переход от белосердечной поверхностной зоны к черносердечной (серой) сердцевине обнаруживается по повышенному рассеянию звука на пластинках графита в сердцевине. При перпендикулярном прозвучивании используют частоты от 4 до 8 МГц. Как и все измерения рассеяния звука, такие измерения проводятся плохо при неподвижном и гораздо лучше движущемся искателе. При этом происходит усреднение взаимно интерферирующих показаний рассеяния. [c.649] На закаленных стальных валках, согласно работам Коппель-мана [829, 831, 832], переход между мартенситной поверхностной зоной и перлитной сердцевиной тоже можно обнаружить по нарастанию амплитуды рассеяния звука. Однако этот эффект много слабее, чем в случае чугунных отбеленных валков, и поэтому ультразвуковые приборы должны иметь дополнительные электронные расшифровывающие схемы. Измерение проводится при наклонном прозвучивании поперечными волнами под углом 45° на частотах от 6 до 20 МГц. [c.649] Вернуться к основной статье