Ультразвуковой контроль (УЗК)

Содержание

Слайд 2

Ультразвуковая дефектоскопия на первый взгляд (фото из открытых источников)

Ультразвуковая дефектоскопия на первый взгляд (фото из открытых источников)

Слайд 3

Ультразвуковая дефектоскопия на первый взгляд (фото из открытых источников)

Схема ультразвуковой дефектоскопии:
ИГ

Ультразвуковая дефектоскопия на первый взгляд (фото из открытых источников) Схема ультразвуковой дефектоскопии:
– искательная головка; КО – контролируемый объект; Д - дефект

Слайд 4

Физические основы генерации УЗВ. Пьезоэффект.

1

Прямой пьезоэффект

Обратный пьезоэффект

Прямой пьезоэлектрический эффект – явление возникновения

Физические основы генерации УЗВ. Пьезоэффект. 1 Прямой пьезоэффект Обратный пьезоэффект Прямой пьезоэлектрический
электрического заряда на поверхностях пластины из пьезоматериала при её деформировании.

Обратный пьезоэлектрический эффект – явление изменения размеров пластинки под действием электрического поля.

Слайд 5

Формирование УЗВ в материале

2

Ультразвуковая волна – процесс распространения в среде упругих колебаний

Формирование УЗВ в материале 2 Ультразвуковая волна – процесс распространения в среде
ультразвуковой частоты (свыше 20 000 Гц).

Каждая частица среды колеблется вблизи положения своего равновесия, передавая энергию соседним частицам, т.е. осуществляется процесс переноса энергии без переноса вещества.

Продольная волна – волна, в которой колебательное движение частиц среды совпадает с направлением распространения волны.

Поперечная волна – волна, в которой частицы колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны.

Могут существовать в твердых телах, жидкостях и газах.

Могут существовать только в твердых телах.

Слайд 6

Характеристики УЗВ

3

Скорость звука с (м/с) – скорость распространения в среде упругих колебаний.

Длина

Характеристики УЗВ 3 Скорость звука с (м/с) – скорость распространения в среде
волны λ (м) – расстояние между двумя плоскостями, в которых частицы находятся в одинаковом состоянии движения (например, между двумя зонами сжатия).

Продольная волна:

Поперечная волна:

Слайд 7

Характеристики УЗВ (продолжение)

4

Давление звуковой волны p (Па) – переменное избыточное давление, возникающее в

Характеристики УЗВ (продолжение) 4 Давление звуковой волны p (Па) – переменное избыточное
упругой среде при прохождении через неё звуковой волны.

ρ – плотность материала; V – колебательная скорость частиц.

- акустический импеданс среды (удельное акустическое сопротивление среды).

Интенсивность звука, сила звука (Вт/м2) – средняя плотность потока энергии за период колебания звуковой волны.

U – величина смещения частицы относительно положения равновесия.

Плотность потока энергии ω (Вт) – энергия, проходящая за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к направлению волны.

Слайд 8

Затухание УЗВ в материале

5

Затухание УЗВ – уменьшение амплитуды колебаний частиц в звуковой

Затухание УЗВ в материале 5 Затухание УЗВ – уменьшение амплитуды колебаний частиц
волне, вызванное процессами рассеяния и поглощения.

Рассеяние УЗВ

Основной фактор, влияющий на рассеяние УЗВ в металлах – соотношение длины волны λ и средней величины зерна D.

λ << D - рассеяние практически отсутствует, звук поглощается в каждом зерне как в одном большом кристалле; затухание определяется интенсивностью поглощения;
λ ≈ (1…4) D – «диффузное рассеяние» - высокий коэффициент рассеяния, наиболее сильное затухание;
λ = (4…10) D – рассеяние снижается; δр ≈ Df 2;
λ >> D – рассеяние волны происходит мелкими частицами; δр ≈ D3f 4;

Поглощение УЗВ

Поглощение УЗВ – преобразование звуковой энергии в тепловую.
Интенсивность поглощения во многом определяется частотой колебаний. Чем выше частота колебаний – тем большая часть энергии преобразуется в тепловую – тем выше поглощение.

δп ≈ f

Коэффициент поглощения δп пропорционален частоте колебаний :

Закон снижения интенсивности звука
при прохождении отрезка пути за счет затухания:

Слайд 9

Отражение УЗВ на границе раздела двух сред

Отражение – изменение направления волны на

Отражение УЗВ на границе раздела двух сред Отражение – изменение направления волны
границе раздела, при котором волна частично переходит в другую среду.

Схема преобразования продольной УЗВ при прохождении по нормали через границу двух сред

Коэффициенты отражения продольной волны на границе между сталью и некоторыми средами, заполняющими полости дефектов сварки

Коэффициент отражения продольной УЗВ:

6

Имя файла: Ультразвуковой-контроль-(УЗК).pptx
Количество просмотров: 111
Количество скачиваний: 2