Преобразователи типа волны

Пример 1.2. Найти углы наклона призмы преобразователя (оргстекло, с = 2,7 мм/мкс) для возбуждения всех возможных типов волн в листе из стали толщиной I мм на частоте 2,5 МГц. [c.27]

Преобразователи типа волны [c.120]

Преобразователем типа волны в прямоугольных волноводах может быть диафрагма (фиг. 3.30). Диафрагму также можно применить для трансформации типа волны при переходе от прямоугольного волновода к круглому (фиг. 3.31 и 3.32). [c.120]

За счет электродинамического эффекта ЭМА преобразователями возбуждают самые различные типы волн. Общее правило, которым следует руководствоваться при проектировании ЭМА-преобразователя для возбуждения волн определенного типа, состоит в том, что возникающие при электродинамическом взаимодействии механические напряжения о пропорциональны векторному произведению индуцированного в изделии переменного тока I на индукцию магнитного поля В а 1хВ. Отсюда следует, что направление колебаний в волне перпендикулярно направлениям как электрического тока, так и магнитного поля. Например, по схеме, при- [c.68]

Чаще всего применяют эхо-, реже — теневой метод контроля. Особенно высокая чувствительность достигается при контроле эхометодом преобразователем типа дуэт. Для определения местоположения объекта, отражающего поверхностные волны, пальцем, смоченным в масле, нажимают на поверхность изделия по ходу распространения ультразвуковой волны. При этом на экране дефектоскопа появляется небольшой импульс, отраженный от пальца, а сигналы от отражателей, находящихся позади пальца, резко уменьшаются по амплитуде. Передвигая палец по поверхности изделия и наблюдая за амплитудами сигналов, легко найти местоположение отражателей и определить соответствие сигнала отражателю. [c.187]

Основное отличие головных волн от поверхностных с точки зрения практики ультразвукового контроля — это нечувствительность к дефектам на поверхности изделия. На частоте 1,8 МГц головные волны не дают отражения от неровностей поверхности глубиной, до 0,5 мм. В то же время они позволяют обнаруживать дефекты на глубине 1... 10 мм от поверхности. Преобразователем типа дуэт в фокальной точке на расстоянии 25 мм от ПЭП обнаруживают плоскодонное отверстие диаметром 3 мм на глубине 5... 6 мм, а преобразователем типа тандем на той же глубине обнаруживается отверстие диаметром 4 мм на расстоянии до 70 мм от точки ввода. [c.188]

Тип излучаемых и принимаемых волн. Высокочастотные прямые преобразователи излучают, как правило, продольные волны, наклонные все типы волн в зависимости от угла наклона поперечные, продольные (редко), рэлеевские, головные (для последних обычно приме- [c.60]

Устройство для измерения расстояния до дефекта, дна ОК или другого отражателя - глубиномер - измеряет время пробега импульса до отражателя и обратно, а это время пересчитывают в расстояние с учетом скорости распространения УЗ в ОК. Глубиномер предварительно настраивают на скорость распространения используемого типа волн в материале изделия и исключают время пробега в протекторе или призме преобразователя. [c.150]

РС продольно-поперечный преобразователь (рис. 2.19) состоит из двух наклонных преобразователей, один из которых (передний) излучает продольную волну, а другой принимает поперечную (или наоборот) [417]. Значит, такой преобразователь регистрирует только дефекты, на которых происходит трансформация типов волн и которые расположены вблизи фокуса преобразователя. Преобразователи этого типа разработаны в Берлинском институте ВАМ, где получили [c.163]

Гребенчатая структура. Преобразователи типа гребенчатой структуры применяют обычно для возбуждения волн Рэлея или Лэмба. В них возбуждающий и принимающий элементы представляют собой полосы, расположенные вдоль поверхности ввода на расстоянии длины волны друг от друга. Конструктивно их выполняют в форме пластины из пластика, одна из поверхностей которой плоская, и к ней приклеен пьезоэлемент, а другая имеет вид широких зубцов гребешка, они прижимаются к поверхности ввода. Другая конструкция с использованием ЭМА-преобразования показана на рис. 1,40, в. Роль полосок играют полюсы и 5 магнитов, под которыми происходит возбуждение поперечных горизонтальных колебаний. Поскольку направления колебаний под полюсами /V и 5 разные, расстояние между ними равно половине длины волны. [c.167]

О. В современных дефектоскопах расчетные операции выполняются автоматически. Для этого глубиномер предварительно настраивают на скорость распространения используемого типа волн в материале изделия, учитывают угол ввода преобразователя и исключают время пробега [c.213]

Схемы контроля, СОП. По ГОСТ 17410-78 при контроле труб применяют эхо-, теневой или ЗТ-методы. На рис. 3.69 показаны схемы контроля эхометодом совмещенным преобразователем на продольные (вдоль оси трубы), поперечные дефекты и расслоения. Эти схемы контроля используют наиболее часто. Г и П -соединение с генератором и приемным трактом, на рис. 3.69 излучатель и приемник объединены. Контроль по схемам рис. 3.69, а и б выполняется с применением поперечных или нормальных волн. При настройке аппаратуры не ставятся вопросы какой тип волн, какая мода возбуждается. Меняя угол наклона преобразователя, добиваются получения приблизительно одинаковых эхосигналов от искусственных отражателей на наружной и внутренней поверхностях. Этого особенно трудно добиться при автоматическом контроле по схеме на рис. 3.69, а. [c.435]

В [428, докл. 4.2.05] сообщается о разработке в ФРГ для контроля коррозии магистральных трубопроводов ЭМА-преобразователей типа ФР для возбуждения и приема горизонтально поляризованных поперечных волн. Волны могут возбуждаться в трубе в осевом и окружном направлениях. Преобразователи обладают высокой чувствительностью, а за счет когерентного накопления, осуществляемого в реальном масштабе времени, повышается отношение сигнал/помеха. Контроль [c.453]

Для отбора использовали образцы толщиной 20 мм со сварными швами, отражатели типа боковых цилиндрических отверстий диаметрами 3 мм и канавок глубиной 1. .. 3 мм (рис. 5.36). Лучшие результаты получены на преобразователях типа 3XW с композитным пьезоэлементом на частоту 2,25 МГц, работающем на продольных волнах, и MWB SV на частоту 4 МГц, работающем на поперечных волнах. Для них отношение сигнал/помеха было 28. .. 30 дБ. Попутно сделан вывод, что и другие преобразователи на поперечные волны с композитными пьезоэлементами также дают хорошие результаты. [c.605]

Явление трансформации волн используют для расширения возможности контроля [419]. При угле ввода продольной волны а, = 64. .. 70° образуется довольно интенсивная поперечная волна (рис. 5.38, а). При ее падении на донную поверхность под углом а, 20. .. 26° происходит практически полная трансформация поперечной волны в продольную. Продольная волна отражается под углом а, а 65°. Предположим, что далее продольная волна падает на вертикальный дефект, зеркально отражается от него как продольная волна и принимается тем же преобразователем. Возникает ситуация, когда (как в методе тандем-Т) происходит зеркальное отражение от дна и дефекта, но с трансформацией типов волн, причем излучает и принимает волны один преобразователь. Такой способ называют само-тандем. Дефекты выявляются в диапазоне А = (0,2. .. 0,8)//, но лучше всего на глубине 0,63Я. [c.606]

Контроль выполняют любым дефектоскопом с преобразователем головных волн типа ИЦ-70 (дуэт) на частоте [c.609]

Контроль по поверхности наплавки также вьшолняют преобразователем головных волн (типа дуэт). При толщине наплавки более 15 мм вместо контроля головными волнами выполняют контроль наклонным преобразователем с углом ввода 50°. Для более надежного обнаружения различно ориентированных дефектов контроль наклонным преобразователем и преобразователем головных волн вьшолняют дважды с разворотом преобразователя на 90°. [c.613]

Контроль осуществляется при ручном сканировании контактным способом. Преобразователь перемещается по наружной поверхности. Для контроля применяют преобразователи типа ПЦ-45-1,2 КТ с углом ввода поперечных волн 45° и частотой 1,2 МГц (изготовитель ЦНИИТмаш). [c.615]

В первых приборах применялись пьезоэлектрические искатели с кварцем и прямым акустическим контактом. При этом был достигнут явный успех в случае крупных поковок, например роторов электрогенераторов. Здесь применяли исключительно продольные волны с нормальным (перпендикулярным) прозвучиванием. Поперечные во.яны хотя и были известны, но к ним относились с предубеждением ввиду трудности обозрения путей их. прохождения и преобразования мод. Поэтому практическое применение после крупных поковок ограничивалось вначале железнодорожными осями и листами. Только в начале 1950-х гг. преобразователи продольных волн были выполнены с пластмассовыми клиньями, и получились искатели нового типа (Картин [c.193]

Другой вариант эхо-зеркального метода - с трансформацией типов волн на дефекте (Т-тандем). Например, преобразователь 2 излучает поперечную волну под уг- [c.211]

Дифракционно-временной метод (рис. 22, г), в котором излучатели 2 и 2, приемники 4 и 4 излучают и принимают либо продольные, либо поперечные волны, причем могут излучать и принимать разные типы волн. Преобразователи располагают так, чтобы получать максимумы эхо-сигналов волн, дифрагированных на концах дефекта. Измеряют амплитуды и время прихода сигналов от верхнего и нижнего концов дефекта. [c.211]

Пятый вариант (временной метод) отличается от второго использованием импульсного излучения. Дефект увеличивает время прохождения импульса от излучающего к приемному преобразователю, что регистрируется по запаздыванию переднего фронта (первого вступления) принятого сигнала. В отличие от временного теневого метода запаздывание импульса обусловлено не столько увеличением пути, сколько изменением типа волн в зоне дефекта и связанным с этим уменьшением скорости распространения УЗК в этой зоне. В этом случае используется изменение фупповой, а не фазовой скорости распространения волн. [c.271]

В современных спектрофотометрах наиболее удобны аналого-цифровые преобразователи типа вал-код , которые механически связаны с приводом длин волн и приводом ослабителя или регистрирующего пера. Установка относительно проста п при соответствующем выполнении не вносит ограничений в нормальную работу прибора. [c.349]

Если утка и плот относятся к преобразователям, использующим изменение наклона волновой поверхности, то преобразователь типа бристольский цилиндр — скорее к группе устройств, работающих под действием скоростного напора в волне. В этом преобразователе цилиндрическое тело, имеющее среднюю плотность 0,6—0,8 т/м , колеблется в волне, совершая движение по эллиптической траектории и приводя в действие гидравлические насосы. Одно из преимуществ идеи бристольского цилиндра то, что после настройки на оптимальную частоту он не отражает энергию других частот, а дает ей возможность распространяться далее, где ее могут поглотить другие преобразователи, например цилиндры с другой частотой [49]. [c.142]

Обычно точечные преобразователи являются устройствами, имеющими характерные рабочие частоты. Если такое устройство рассчитано для работы при определенной доминирующей частоте волн, то эффективность его падает при изменении волновых условий. При настройке в резонанс с падающей волной, наоборот, происходит увеличение волновой энергии, выделяющейся на преобразователе. Такая настройка производится за счет изменения механических (воздействие на величину Ьг) и электрических характеристик Ьс. В первом случае для устройств, колеблющихся вдоль вертикальной оси (различного вида буи), рекомендуют изменение массы за счет заполнения балластных цистерн, а для устройств с вращающимися элементами ( утка , плот)—моментов инерции путем изменения распределения масс. В последнем случае может, кроме того, быть изменено передаточное число привода электрогенератора, индуктивность, емкость и сопротивление электрических цепей генераторов. А. А. Сидоренко [21], например, выведено следующее условие резонанса для преобразователя типа плота с качающейся секцией (см. рис. 6.6, а) [c.145]

К точечным системам преобразователей энергии волн относятся и различные типы волновых насосов, на вопросах разработки которых хотелось бы остановиться несколько подробнее, так [c.156]

В отличие от этого в преобразователях бесконтактного типа возбуждают упругие колебания точек на поверхности (или вблизи поверхности) ОК под воздействием поля другой физической природы. Чаще всего для этого используют электромагнитное поле. Такие преобразователи называют электромагнитно-акустическими (ЭМА). Они позволяют возбудить упругие колебания твердого тела по требуемому закону, т. е. в требуемом направлении в каждом участке поверхности ОК, чтобы получить нужную моду. Работа приемников акустических волн основана на эффектах, обратных используемым для возбуждения. [c.6]

Явления на границе раздела пластмасса — металл или жидкость — металл очень часто используют в дефектоскопии для возбуждения волн определенного типа в заданном направлении. Из рис. 1.14 видно, что в области малых углов падения (О... д...10°) в стали существует практически только продольная волна, а пОт перечная волна очень слаба. Эту область используют для возбуждения продольной волны с углом наклона к поверхности до 20°, например в раздельно-совмещенных преобразователях. [c.40]

ЭМА-преобразователи в настоящее время получили наибольшее распространение в качестве средства бесконтактного излучения и приема ультразвуковых волн. Это объясняется их относительно большим коэффициентом преобразования по сравнению с другими способами бесконтактного возбуждения акустических волн (на частотах, обычно применяемых в ультразвуковой дефектоскопии), их широкополосностью, возможностью возбуждать волны самого различного типа, слабой зависимостью преобразования от неровностей поверхности (проверку можно вести даже при наличии окалины или краски), применимостью ЭМА-преобразователей для контроля не только холодных, но и горячих изделий. Недостатками следует считать громоздкость преобразователей из-за необходимости сильного подмагничивания и малый коэффициент преобразования по сравнению с ПЭП. [c.70]

Ложные сигналы рассматриваемого типа возникают также в результате отражения и дифракции от провиса Р или валика О сварного шва (положения преобразователя и 5, рис. 2.21, б). При углах ввода 35. ..55° возникают ложные сигналы, связанные с зеркальным отражением от поверхности в некоторой точке Р. При больших углах ввода (положение О) зеркального отражения не возникает, однако остаются более слабые эхосигналы, возникающие в результате дифракции на ребрах М и Ь. Дифракция порождает также поверхностные волны, распространяющиеся вдоль дуги ЬМ. [c.128]

Выбор схемы контроля. Области применения различных методов контроля Кратко изложены во введении. Как там отмечено, наиболее часто применяют эхометод. Объемные волны (продольные и поперечные) применяют для выявления дефектов в толще и вблизи поверхности массивных изделий, толщина которых значительно превосходит длину волны. Продольные волны, как правило, используют, когда ультразвук необходимо ввести нормально или под небольшим углом к поверхности поперечные — когда угол ввода должен быть значительным (35° и более). Это обусловлено удобством возбуждения волн одного типа продольных — нормальным или наклонным преобразователем с небольшим углом ввода, поперечных — наклонным преобразователем с углом падения между первым и вторым критическими углами. [c.185]

Поле излучения в тведдое тело также описывают формулами (1.47) и (1.48), однако Ж ле излучения элементарного источника более сложно (рис. 1.33). Направленность поля продольной волны, как и ранее, ) =соз0лв. Минимум между двумя лепестками поперечной волны соответствует 0 = а . Поперечная и рэлеевская (не показана на рисунке) волны — это источники помех по отношению к продольной волне, для излучения которой предназначен преобразователь. Помехами являются также другие типы волн, возбуждаемые в основном краевыми точками пластины. В параксиальной области при 0 3О°со8 0лв>О,87 1, а влияние поперечной волны пренебрежимо мало. [c.76]

В наклонных преобразователях между пьезопластиной и ОК помещают призму из материала со скоростью звука меньшей, чем в материале ОК. Призму также называют акустической задержкой, имея в виду то, что благодаря ей прохождение фронта волны задерживается на одинаковые (плоскопараллельные задержки) или разные промежутки времени. В последнем (чащевсего применяемом) варианте призма обеспечивает наклонный ввод различных типов волн в ОК. [c.84]

Наклонную к поверхности поперечную волну 8У-типа возбуждают с помощью наклонного преобразователя. Поперечную волну 8Н-типа ПЭП возбудить трудно, однако можно [422, с. 3160]. Чаще всего волну 8Н-типа возбуждают элек-тромагнитно-акустическим (ЭМА) преобразователем (см. разд. 1.2.4). ЭМА-преоб-разователи позволяют возбуждать волны всех типов. [c.22]

Акустическая задержка - протяженная среда со свойствами, отличающимися от ОК, помещаемая между ним и преобразователем. Это жидкость в иммерсионном преобразователе, призма из пластика в наююнном или РС-преобразователе (рис. 1.53). Среда задерживает фронт вол ны на одинаковые (плоскопараллельная задержка) или разные промежутки времени. В последнем случае протяженная среда является призмой, обеспечивающей наклонный ввод различных типов волн. Обычно скорость звука в задержке меньше, чем в ОК. [c.90]

Еще один вариант эхозеркального метода - с трансформацией типов волн на дефекте (Т-тандем). Наприл1ер, преобразователь 2 излучает поперечную волну под углом ввода а, большим 57° (для стали). Угол падения на вертикальный дефект 90° - а будет меньше третьего критического, поэтому произойдет частичная трансформация поперечной волны в продольную, направленную в сторону дна ОК. Отраженную поперечную волну в дальнейшем не используют, а отраженная от дефекта продольная волна (показана штриховыми линиями) далее отразится от дна ОК и будет принята другим преобразователем в точке С. При отражении от дна ОК также произойдет частичная трансформация продольной волны в попе- [c.131]

Определенные трудности возникают при измерении скорости поперечных волн. При вводе таких волн нормально к поверхности трудности связаны с необходимостью возбуждения волн с колебаниями частиц, параллельными поверхности ввода. Для возбуждения таких типов волн в металлах применяют ЭМА-метод (см. разд. 1.2.4). В неметаллах такие волны возбуждают, применяя пьезопластины с соответствующим типом деформации (например, кварц У-среза). Пластину приклеивают к поверхности ввода или прижимают через слой вязкой смазки. Способы измерения скорости поперечных волн импульсным методом с помощью обычного дефектоскопа и наклонных преобразователей рассмотрены в разд. 1.1.3. [c.736]

Преобразователи типа "фазированная решетка", представляющие собой набор отдельных пьезоэлементов, фаза сигналов которых регулируется электронными устройствами по заданной программе. Это позволяет осуществлять фокусировку УЗ-пучка практически в любой точке, а также сканирование объема изделия без изменения положения решетки. Фокусировка повышает точность и разрешающую способность дефектоскопа. В частности, компенси -руется зависимость амплитуды эхо- сигнала от глубины залегания дефекта, так как кажущиеся размеры дефекта приближаются к истинным. Одна из конструкций подобного преобразователя показана на рис. 7.7. Для проверки круп -ных секций корпусов реакторов и парогенераторов разработаны УЗ-преобразо -ватели с переменным эффективным углом ввода волн, который меняется электронными средствами от 35 до 70° ступенями в 2°. При габаритах, соответствующих обычным преобразователям для ручного сканирования, преобразователи не имеют движущихся частей. [c.146]

Проведенные расчеты позволяют сделать предварительные выводы о том,что контроль барабана со стороны фланца несъемной реборды будет ватруднен. Действительно, при падении УЗК на фланец под рассчитанными углами ai и а2 (которые являются в данном случае наивыгоднейшими) в барабане возбуждаются два типа волн при ai — продольные и сдвиговые, а при аг— сдвиговые и поверхностные, которые будут претерпевать отражение и вторичное расщепление на трещине и границах детали. В результате на экране ЭЛТ можно ожидать появления нескольких отраженных сигналов, которые будут маскировать полезный сигнал (от трещины). Кроме того, каждый раз при контроле преобразователь надо устанавливать точно в определенное место, чтобы центр его излучения совпадал с точкой т на фланце против ребра жесткости. Незначительное смещение преобразователя по окружности или по высоте фланца изменит направление распространения УЗК, которые, отражаясь от других участков, создадут на экране ЭЛТ трудно расшифровываемые осциллограммы. Это может привести к ложным выводам. Далее, в этом случае потребуется изготовить, преобразователи с углами ai = 14°30 и аг=28°30 которых в комплектах серийных дефектоскопов пет, и специальные фиксирующие устройства, которые, судя по всему, будут достаточно сложными. [c.130]

Аналогом системы С. Солтера является преобразователь типа моллюск . Длинная горизонтальная ось утки заменена в моллюске прямоугольной секцией, в которой под действием волн колеблются вертикально установленные пластины, сжимающие гибкий рукав, заполненный воздухом. Сжатый- воздух приводит в движение турбину, размещенную внутри конструкции. КПД преобразования таких вращающихся пластин определен теоретически и составляет 50% [49]. Именно этот тип преобразователя выдвинули сейчас на одно из первых мест. [c.142]

К вопросу об оптимизации точечного преобразователя можно подойти и с другой стороны. Будал и Фолнс [43] считают, например, что наиболее эффективно для преобразователя типа сферического поплавка использовать принцип управляемого движения. Они исходят из того, что абсорбция энергии буем полностью определяется параметрами волн и движением самого буя. Предоставленный сам себе (неуправляемый) буй из-за инерционности колеблется с некоторым запаздыванием по фазе относительно волны. В идеальном случае (для извлечения максимальной мощности из волны) он должен бы был иметь закон движения, показанный на рис. 6.7, с максимумом смещения, соответствующим наибольшей скорости перемещения волновой поверхности. Вследствие несогласованности движений свободно плавающего тела с движением [c.145]

При эксплуатационном контроле предусмотрена также методика обнаружения дефектов типа 5 в головке. Для этого используют наклонный преобразователь 7, развернутый на 30... 37° к осевой плоскости рельса. Разработана методика выявления этих дефектов с помощью волн квазистержневого типа. Низкочастотную [c.208]

Дефекты сварки давлением располагаются в плоскости очень тонкого слоя сварки, поэтому они отражают ультразвук зеркально. Лишь на краях дефектов возникают волны дифракционного типа. Для обнаружения таких дефектов следует применять эхозеркальный или дельта-метод, хотя используют также обычный эхометод с совмещенным преобразователем. Применяют высокие частоты —2,5 МГц и более. [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология