Методы измерения акустических параметров ультразвуковых волн
Покупка
Тематика:
Теория надежности. Техническая диагностика / Обработка металлов давлением. Прокатное производство
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 43
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-7038-4684-1
Артикул: 799938.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Приведен материал для дополнительных занятий по курсу "Научная работа студентов", который основан на работах в области ультразвукового контроля, позволяющих студентам получить практические навыки измерения акустических параметров ультразвуковых волн, построения диаграммы направленности преобразователей.
Для студентов кафедры "Технологии сварки и диагностики" МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Тематика:
- 1206: Теория надежности. Техническая диагностика
- 160204: Обработка металлов давлением. Прокатное производство
ББК:
УДК:
- 621: Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
- 669: Металлургия. Металлы и сплавы
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 15.03.01: Машиностроение
- 15.03.02: Технологические машины и оборудование
- 15.03.03: Прикладная механика
- 15.03.04: Автоматизация технологических процессов и производств
- 15.03.05: Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств
- 15.03.06: Мехатроника и роботехника
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Н.П. Алешин, А.Л. Ремизов, А.А. Дерябин Методы измерения акустических параметров ультразвуковых волн Методические указания по выполнению дополнительных лабораторных работ Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
УДК 681.2+621.791 ББК 34.441 А49 Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/47/book1657.html Факультет «Машиностроительные технологии» Кафедра «Технологии сварки и диагностики» Рекомендовано Редакционно-издательским советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия Алешин, Н. П. Методы измерения акустических параметров ультразвуковых волн : методические указания по выполнению дополнительных лабораторных работ / Н. П. Алешин, А. Л. Ремизов, А. А. Дерябин. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 38, [6] с. : ил. ISBN 978-5-7038-4684-1 Приведен материал для дополнительных занятий по курсу «Научная работа студентов», который основан на работах в области ультра- звукового контроля, позволяющих студентам получить практические навыки измерения акустических параметров ультразвуковых волн, построения диаграммы направленности преобразователей. Для студентов кафедры «Технологии сварки и диагностики» МГТУ им. Н.Э. Баумана. УДК 681.2+621.791 ББК 34.441 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 © Оформление. Издательство ISBN 978-5-7038-4684-1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017 А49
Предисловие В настоящее время ультразвуковые методы неразрушающего контроля находят широкое применение в промышленности. Тех- нологии контроля и приборы требуют от оператора глубоких тео- ретических знаний и практических навыков. Целью проведения дополнительных лабораторных работ в рам- ках действующего на кафедре «Технологии сварки и диагностики» кружка «Ультразвуковой контроль» является освоение методов из- мерения скоростей ультразвуковых волн, построения диаграмм на- правленности, измерения параметров пьезоэлектрических преоб- разователей (определение точки выхода луча и угла ввода волны), а также настройки браковочной чувствительности. В результате студенты получат навыки проведения исследо- вательских работ по изучению акустических свойств материа- лов и параметров оборудования, используемого при проведении ультразвукового контроля сварных конструкций.
Работа № 1 Изучение стандартного образца СО‑1 Цель работы — получение навыков работы со стандартным об- разцом СО-1. В результате проведенной работы студенты смогут самостоя- тельно настраивать временнûе характеристики прибора УД 2-70 и условную чувствительность, проверять разрешающую способ- ность оборудования. Продолжительность работы: 1 ч. Оборудование: ультразвуковой дефектоскоп УД 2-70, комплект преобразователей; стандартный образец СО-1; масло минераль- ное. 1.1. Краткие теоретические сведения Стандартные образцы СО-1 (рис. 1.1) предназначены для определения условной чувствительности, проверки разрешающей способности и погрешности глубиномера ультразвукового дефек- тоскопа. Технические характеристики стандартного образца СО-1: 1) изготовлен из органического стекла по ГОСТ 17622–72; Рис. 1.1. Стандартный образец СО-1
2) скорость распространения продольной ультразвуковой вол- ны на частоте 2,5±0,2 МГц при температуре 20±5 °C составляет 2670±133 м/с; 3) время распространения ультразвуковых колебаний в пря- мом и обратном направлениях 20±1 мкс; 4) геометрические размеры соответствуют требованиям ГОСТ 14782–86. 1.2. Порядок выполнения работы 1. Подключить к прибору прямой пьезоэлектрический преобразователь ( ПЭП) с углом ввода, равным 0°, и частотой 2,5 МГц (рис. 1.2). 2. Включить прибор и в меню «Диапазон» (рис. 1.3) установить следующие настройки: • усиление 50...55 дБ; • единицы измерения — мкс; • диапазон 65 мкс (необходим, чтобы можно было увидеть три донных сигнала по 20 мкс); • толщину изделия 20 мкс. Задержку установить на нулевую отметку. 3. В меню «Приемник» выставить значение частоты ПЭП, равное 2,5 МГц. 4. В меню «Толщиномер» (рис. 1.4) выставить следующие параметры: • угол ввода луча 0°; Рис. 1.2. Подключение ПЭП Рис. 1.3. Меню «Диапазон»
Рис. 1.4. Меню «Толщиномер» Рис. 1.5. Меню «Строб 1» • значение призмы 0 мкс (значение задержки в ПЭП на данном этапе неизвестно); • скорость ультразвука 2670 м/с, согласно паспортным данным на образец СО-1; • режим 0–2. 5. В меню «Строб 1» (рис. 1.5) выставить следующие значения строба: • начало 15 мкс; • ширина 10 мкс; • уровень 60 %. Значения ширины строба и его начала выбраны таким образом, чтобы первый донный сигнал (донный 1), соответствующий 20 мкс, попал в строб даже при наличии ошибки определения времени. 6. Нанести контактную жидкость на образец СО-1 в зоне изме- рения 20 мкс и установить ПЭП (рис. 1.6). Полученное значение погрешности 0,1 мкс является удовлет- ворительным для образца СО-1. 7. Проверить разрешающую способность прямого ПЭП. 7.1. Нанести акустическую смазку на поверхность образца СО-1 в зоне, предназначенной для проверки разрешающей спо- собности прямого ПЭП, и установить на поверхность образца преобразователь. Настройки прибора, выполненные в п. 2, не из- менять (рис. 1.7). Для проверки разрешающей способности ПЭП используются отражатели в виде ступенек.
Рис. 1.6. Настройка толщиномера на зону измерения 20 мкс: а — установка ПЭП в зону измерения; б — состояние экрана дефектоскопа Рис. 1.7. Проверка разрешающей способности ПЭП: а — установка ПЭП; б — состояние экрана дефектоскопа после установки ПЭП
Рис. 1.8. Сигнал от дна СО-1: а — установка ПЭП; б — состояние экрана дефектоскопа 7.2. Для определения принадлежности отраженного сигнала к одной из ступенек переместить ПЭП к краю образца СО-1 и най- ти сигнал отраженный, от дна образца (рис. 1.8) Перемещая ПЭП вдоль образца СО-1, найти отраженные от каждой ступеньки сигналы и определить место, где наблюдают- ся все три сигнала (рис. 1.9) с максимальными амплитудами. При необходимости изменять значения параметров в меню «Диапазон» для более четкого разделения сигналов на экране дефектоскопа. 8. Проверить разрешающую способность наклонного ПЭП. 8.1. Нанести акустическую смазку на поверхность образца СО-1 в зоне, предназначенной для проверки разрешающей способности наклонного ПЭП, и установить на поверхность образца преобра- зователь. Преобразователь выбрать с частотой колебаний 2,5 МГц и углом ввода 50°. Настройки, установленные в п. 3, не изменять. 8.2. В меню «Толщиномер» установить угол ввода, указанный на ПЭП. В меню «Диапазон» установить параметры диапазона — 80 мкс, задержку — 0 мкс. 8.3. Перемещая ПЭП вдоль образца СО-1, найти зону, где на- блюдаются отражения от боковых ступенек. Если необходимо — изменить параметры усиления таким образом, чтобы амплитуда сигнала не превышала размеры экрана (рис. 1.10).
Рис. 1.9. Сигнал от ступенек: а — установка ПЭП; б — состояние экрана дефектоскопа Рис. 1.10. Обнаружение ступенек наклонным ПЭП: а — нет сигнала от ступенек; б — обнаружение сигналов от ступенек 8.4. Изменить параметры в меню «Диапазон» таким образом, чтобы сигнал от отражателя появился примерно в середине экрана. 8.5. Медленно вращая и передвигая ПЭП, добиться появления всех трех сигналов от ступенек (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Сигнал от ступенек, обнаруженных наклонным ПЭП: а — установка ПЭП; б — состояние экрана дефектоскопа 9. Определить условную чувствительность. Условная чувстви- тельность характеризуется размерами и глубиной залегания вы- являемых искусственных отражателей, принятых в качестве эта- лонных и выполняемых в образце из материала с определенными акустическими свойствами. Рис. 1.12. Обнаружение сигналов от бокового сверления: а — установка ПЭП; б — состояние экрана дефектоскопа
Доступ онлайн
В корзину