Структурные помехи

Структурные помехи подчиняются распределению Рэлея, для которого <Т/=7. Это подставляют в (2.33) и для перехода к амплитуде извлекают корень квадратный из интенсивности, в результате получают условие выявления дефектов [c.132]

Средний уровень структурных помех определяют, используя энергетическое представление акустического поля преобразователя. Вычисляют сигнал, приходящий от элемента пространства, расположенного вокруг некоторой точки В. Затем полученное выражение интегрируют по всей области пространства, занимаемой в данный момент времени ультразвуковым импульсом (зоне озвучивания) Аг8. В результате на- [c.132]

Рис. 2.24. К формированию структурных помех

Статистические методы выделения сигналов на фоне структурных помех представляют собой второй путь решения проблемы контроля крупнозернистых материалов. Этот путь широко используют в радио- и гидролокации. Однако помехи здесь обычно представляют случайные во времени некоррелированные процессы, т. е. шумы, поэтому накопление информации и статистическая обработка ее позволяют значительно повысить отношения сигнал — помеха. (Вопросы корреляционной обработки сигналов рассмотрены в кн. 5 данной серии.) Иное положение складывается при ультразвуковом контроле. Взаимное положе- [c.139]

Уровень структурных помех на экране ЭЛТ дефектоскопа. ПЭП —линейный преобразователь сигналов, поэтому на экране дефектоскопа наблюдают не интенсивность, а амплитуду сигнала. Средний уровень акустических помех на приемнике вычисляют по [c.133]

Для структурных помех коэффициент прозрачности не зависит от толщины слоя. Это явление связано с тем, что в этом случае уровень структурных помех определяет не амплитуда, а интенсивность, пропорциональная энергии прошедшего импульса, которая равна произведению квадрата амплитуды на длительность импульса, а она остается практически постоянной при изменении условий интерференции в тонком слое. Если, например, коэффициент прозрачности уменьшается, то соответственно упадет амплитуда, но возрастет длительность импульса, таким образом, что энергия прошедшего через слой импульса остается постоянной. В результате электрический уровень структурных помех на экране ЭЛТ не зависит от толщины слоя контактной жидкости при контроле контактным методом. [c.134]

Структурные помехи — основной постоянно действующий фактор, ограничивающий чувствительность контроля. Способы борьбы с ними рассмотрены в п. 2.4.1. [c.134]

Здесь С/тш — минимальный электрический сигнал, регистрируемый аппаратурой (дефектоскоп плюс преобразователь) С/д — уровень помех на входе прибора. Поскольку основным видом трудноустранимых помех являются структурные помехи, в дальнейшем рассматриваются именно они. [c.135]

Порог чувствительности при низком уровне структурных помех определяют из формулы (2.38). Поделим обе ее части на амплитуду электрического зондирующего импульса /о [c.135]

Порог чувствительности при высоком уровне структурных помех [c.137]

Выбор оптимальных параметров контроля основан на анализе соотношений полезных сигналов и среднего уровня структурных помех. В табл. 2.1 эти соотношения приведены без учета влияния на них качества акустического контакта (см. п. 1.3.5). Поскольку изменение акустического контакта может уменьшить амплитуду сигнала в несколько раз, а максимальный уровень структурных помех в 2 раза выше среднего, для надежного обнаружения полезного сигнала на фоне помех сигнал должен быть в 6... 8 раз выше их среднего уровня. Используя эти соотношения, можно дать следуюш,ие рекомендации по оптимизации условий контроля [c.137]

Отношение амплитуды сигнала для отражателей различного типа к среднеквадратичному уровню структурных помех и 1и [c.137]

Локализовать зону озвучивания, т. е. область, из которой получают информацию. Выявляемость дефекта на фоне структурных помех растет с увеличением отношения плошади отражающей поверхности дефекта к площади облучаемых ультразвуком кристаллитов металла, участвующих в образовании помех. Из таблицы видно, что уменьшение длительности т импульса, уменьшающее лучевую протяженность зоны озвучивания (заштрихована на рис. 2.25), улучшает отношение сигнал — помеха. Если дефект находится в дальней зоне, то для повышения отношения сигнал — помеха целе- [c.137]

Для того чтобы структурные помехи не появлялись на экране во всем диапазоне развертки, чувствительность дефектоскопа регулируют и устанавливают некоторое ее пороговое значение /ь Это приводит к дополнительному ограничению максимальной глубины прозвучивания. Применяя систему ВРЧ, добиваются изменения порогового значения по кривой, показанной штрихпунктирной линией с двумя точками, что снимает это ограничение. Если прибор не имеет системы ВРЧ, то изделия большой толщины приходится контролировать по слоям, увеличивая чувствительность при переходе к контролю более глубокого слоя. [c.141]

Оценить абсолютную чувствительность по отражению от бокового отверстия диаметром =3 мм на глубине 100 мм при тех же условиях контроля, что в задаче 2.4,1 частота 2,5 МГц. При выявлении отверстия остался резерв чувствительности 58 дБ, структурных помех не появлялось. [c.149]

При тех же условиях появлялись структурные помехи, которые при увеличении чувствительности на 13 дБ достигали того же уровня, что и эхосигнал от бокового отверстия. Оценить порог чувствительности. [c.150]

Решение. На экране наблюдали не средний, а максимальный уровень структурных помех. Для того чтобы сигнал от дефекта надежно фиксировать на фоне этих помех, достаточно, чтобы он превосходил их на 3 дБ. Амплитуда полезного сигнала может быть меньше, чем от бокового отверстия, на 13—3=10 дВ (в 3,2 раза). [c.150]

Структурные помехи от рассеяния импульса приходят позже, чем сквозной сигнал, поэтому, как правило, не мешают контролю. Однако мультипликативные помехи от неравномерного затухания ультразвука на различных участках изделия затрудняют выявление дефектов. Крупные дефекты, практически исключающие прохождение сквозного сигнала, при этом все же обнаруживаются. В этом заключается преимущество теневого перед эхометодом крупные дефекты удается обнаружить даже при большом рассеянии. [c.156]

Слитки проверяют эхо- или теневым методом на определение положения усадочной раковины. На поверхностях слитка зачищают лыски шириной около 50 мм для улучшения контакта с преобразователем. Литье из отбеленного чугуна и чугуна с шаровидным графитом удовлетворительно контролируют на дефекты теми же методами, что и стальное литье. Другие виды чугуна контролируются очень плохо из-за структурных помех, связанных с рассеянием волн на графитных включениях. [c.203]

Способ позволяет оценить изменение структуры по направлению ультразвукового луча. Он учитывает разные закономерности формирования уровня структурных помех в ближней и дальней зонах преобразователя (см. п. 2.3.5) и зависимость коэффициента затухания от частоты и среднего диаметра зерна (см. 1.2). [c.259]

Для точного измерения скорости и затухания ультразвука необходимо иметь два донных сигнала. Между тем большое затухание ультразвука в чугуне нередко затрудняет наблюдение второго донного сигнала. Было предложено измерение такой акустической величины, как отношение донный сигнал — структурная помеха. Для этого наблюдают уровень помех вблизи донного сигнала (в зоне протяженностью не более двух длин волн) и измеряют этот уровень по отношению к амплитуде донного сигнала. Важное достоинство этой величины состоит в том, что для ее измерения достаточно наблюдать один донный сигнал. Отношение донный сигнал— помеха в дальней зоне определяется формулой, приведенной в табл. 2.1 [c.260]

Рис. 3.37. Изменение скорости звука с (X) и отношения донный сигнал — структурная помеха Рд/Рп (А) от содержания сфероидального графита

Отмечена высокая помехоустойчивость преобразователя к структурным помехам. Преобразователем удается контролировать трубы из бета-титана диаметром [c.163]

Структурные помехи связаны с рассеянием УЗ на структурных неоднородностях, зернах материала. Их часто называют структурной реверберацией. Материалы, состоящие из крупных сильно отражающих ультразвук зерен (например, литая нержавеющая сталь), дают сигналы, похожие на сигналы от дефектов. Такие материалы контролировать эхометодом удается только с применением компьютерной обработки сигналов (см. разд. 2.2.4.5). [c.201]

Если помехи образуются в результате сложения слабых отражений от большого количества мелких зерен, то на экране они изображаются в виде большого количества импульсов, беспорядочно изменяющихся по амплитуде и положению на линии развертки при движении преобразователя по поверхности изделия. Их часто называют "травой". Ниже рассматриваются главным образом именно такие структурные помехи. [c.201]

Структурные помехи в некоторых металлах (вольфрам, алюминий) отсутствуют или очень малы, так как мала упругая анизотропия скорость звука одинакова (вольфрам) или почти одинакова (алюминий) по всем направлениям в кристалле металла и отражения от границ зерен не происходит. Структурные помехи также малы в мелкозернистых металлах, когда [c.201]

Фазы импульсов, создающих структурные помехи, распределяются случайным образом, поэтому амплитуда структурных помех на преобразователе в некоторый определенный момент времени равновероятно имеет положительное или отрицательное значение, а среднее значение амплитуды равно нулю. Дефектоскоп регистрирует не знак, а абсолютную величину амплитуды, поэтому средний уровень помех определяется средним квадратическим значением амплитуды, которое пропорционально квадратному корню из средней интенсивности помех [132]. В дальнейшем будем рассматривать интенсивность помех и лишь при сравнении помех с полезными сигналами переходить к амплитуде. [c.202]

Средний уровень структурных помех определяют, используя энергетическое представление акустического поля преобразователя. Вычисляют сигнал, при- [c.202]

Структурные помехи связаны с рассеянием ультразвука на структурных неоднородностях, зернах материала. Их часто называют структурной реверберацией. Импульсы, образовавшиеся в результате рассеяния ультразвука на различных неоднородностях, которые приходят к приемнику в один и тот же момент времени, складываются. В зависимости от случайного соотношения фаз отдельных импульсов они могут взаимно усилить или ослабить друг друга. В результате на ЭЛТ прибора структурные помехи имеют вид отдельных близко расположенных пиков (их иногда сравнивают с травой), на фоне которых затруднено наблюдение полезного сигнала (см. рис. 2.3). Иногда амплитуда пиков превышает донный сигнал, что исключает возможность применения эхометода. [c.131]

Статические закономерности формирования структурных помех определяются тем, что фазы импульсов, создающих структурные помехи, распределяются случайным образом, поэтому амплитуда структурных помех на преобразователе в некоторый определенный момент времени равновероятно имеет положительное или отрицательное значение, а среднее значение амплитуды равно нулю. Дефектоскоп регистрирует не знак, а абсолютную величину амплитуды, поэтому средний уровень помех определяется среднеквадра- [c.131]

При выводе формул (2.36) и (2.37) был сделан ряд допущений. Предполагалось, что Аг<г излучение происходит в полубесконеч-ное пространство со статистически однородной структурой (т. е. нет зон с сильно отличающейся структурой), рассеяние изотропно по всем направлениям и рассеяние от каждого кристаллита начинается в момент поступления к нему излученного импульса и кончается одновременно с его окончанием. Последнее из сделанных допущений наиболее существенно. Оно, в частности, означает, что не учитывается повторное рассеяние ультразвуковых волн, уже претерпевших однократное рассеяние на неоднородностях среды. Например, считали, что структурные помехи от точки В (рис. 2.24) придут в момент времени, определяемый расстоянием АВ. В действительности сигнал от точки С, рассеянный не в направлении на преобразователь, может рассеяться еще раз в точке О и придет на преобразователь одновременно с сигналом однократного рассеяния от точки В, если удовлетворяется условие АС0А=2АВ. Это пример влияния двукратного рассеяния, однако существует также более сложное многократное рассеяние. [c.133]

Простой для практиечской реализации способ — изменение длительности зондирующих импульсов, при сохранении их амплитуды. Если х АТ Т — период колебаний), то полезный сигнал практически не увеличивается при дальнейшем увеличении т. В то же время уровень структурных помех растет пропорционально Ут. Дефектоскоп для контроля крупнозернистых материалов должен обладать переменной длительностью импульса (как минимум, от 4 до 9 периодов). Когда возникает сомнение, что наблюдаемые импульсы вызваны структурными помехами, то изменяют т и проверяют, изменяется или нет их амплитуда. Если амплитуда не изменяется (с точностью 1 дБ), то импульсы — сигналы от дефектов. Если амплитуда изменяется приблизительно на 3 дБ или более—это структурные помехи. Статистическое накопление и обработку сигналов можно также производить, перемещая преобразователь по поверхности изделия, изменяя угол ввода, рабочую частоту, ширину диаграммы направленности (например, варьируя диаметр преобразователя). [c.140]

На рис. 256 показаны графики, поясняющие изменение сигнала от дефекта (типа плоскодонного отверстия) и различных помех в зависимости от расстояния г. Сигнал от дефекта и (сплошная линия) достигает максимума на границе ближней зоны Гб, а затем убывает пропорционально л- е . Уровень структурных помех /п (волнистая линия) убывает медленнее, по закону л- е . В некоторой точке г"тах сигизл ОТ дефекта снижается до уровня структурных помех, а затем оказывается ниже его. Это — ограничение максимальной глубины про-звучивания, накладываемое вторым условием выявления дефектов (2.39). Штрих-пунктирной линией показана функция Утт(г). Точка пересечения этой линии с кривой изменения сигнала от дефекта определяет максимальную глубину про-звучивания /- тах, связанную с первым условием (2.38) выявления дефекта. В зависимости от того или другого ограничивающего условия добиваются увеличено [c.140]

Образец должен иметь низкий уровень структурных помех. Для этой цели обычно подходят образцы СО-2, СО-3, V- , У-2, прозвучиваемые по толщине. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология