Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Дефектоскопия, 2024, № 10

научный журнал
Покупка
Новинка
Артикул: 849786.0001.99
Доступ онлайн
3 984 ₽
В корзину
Дефектоскопия : научный журнал. - Москва : Наука, 2024. - № 10. - 78 с. - ISSN 0130-308. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/2186637 (дата обращения: 03.01.2025). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
ɀɍɊɇȺɅ ɂɁȾȺȿɌɋə ɉɈȾ ɊɍɄɈȼɈȾɋɌȼɈɆ ɈɌȾȿɅȿɇɂə ɎɂɁɂɑȿɋɄɂɏ ɇȺɍɄ ɊȺɇ
Ƚɥɚɜɧɵɣ ɪɟɞɚɤɬɨɪ Ʉɨɫɬɢɧ ȼɇ ² ɞɬɧ ɂɎɆ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
Ɋɟɞɚɤɰɢɨɧɧɵɣ ɫɨɜɟɬ
• Ⱦɨɛɦɚɧ Ƚɟɪɞ ² ɞɨɤɬɨɪ Ɏɪɚɭɧɝɨɮɟɪɨɜɫɤɢɣ ɢɧɫɬɢɬɭɬ ɋɚɚɪɛɪɸɤɟɧ Ƚɟɪɦɚɧɢɹ
• Ʉɥɸɟɜ ȼȼ ² ɚɤɚɞɟɦɢɤ ɊȺɇ ɆɇɉɈ ³ɋɩɟɤɬɪ´ Ɇɨɫɤɜɚ Ɋɨɫɫɢɹ
• Ʉɭɪɦɚɟɜ ɗɁ ² ɞɮɦɧ ɂɎɆ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• ɇɨɜɢɤɨɜ ȼȺ ² ɞɬɧ ȻɊɍ Ɇɨɝɢɥɟɜ Ȼɟɥɚɪɭɫɶ
Ɋɟɞɚɤɰɢɨɧɧɚɹ ɤɨɥɥɟɝɢɹ
• ɋɦɨɪɨɞɢɧɫɤɢɣ əȽ ² ɞɬɧ ɡɚɦ ɝɥ ɪɟɞɚɤɬɨɪɚ ɂɎɆ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• ȼɚɫɢɥɟɧɤɨ Ɉɇ ² ɤɬɧ ɨɬɜ ɫɟɤɪɟɬɚɪɶ ɂɎɆ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• Ⱥɪɧɨɥɶɞ ȼɄ ² ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ ɋɚɚɪɫɤɢɣ ɭɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬ ɋɚɚɪɛɪɸɤɟɧ Ƚɟɪɦɚɧɢɹ
• ȼɚɜɢɥɨɜ ȼɉ ² ɞɬɧ Ɍɉɍ Ɍɨɦɫɤ Ɋɨɫɫɢɹ
• ȼɚɣɧɲɬɟɣɧ ɂȺ ² ɞɮɦɧ ɍɪɎɍ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• Ƚɚɥɚɯɨɜ ȼɊ
 ² ɞɮɦɧ ɂɎɆ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• Ƚɪɭɦ əɧɟɰ ² ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ  ɍɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬ Ʌɸɛɥɹɧɵ ɋɥɨɜɟɧɢɹ
• Ⱦɵɦɤɢɧ Ƚə ² ɞɬɧ ɅɂɂɀɌ ɋɚɧɤɬɉɟɬɟɪɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
‡ ɀɚɧɝ ɏ ² ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ ɏɚɪɛɢɧɫɤɢɣ ɢɧɫɬɢɬɭɬ ɬɟɯɧɨɥɨɝɢɣ ɏɚɪɛɢɧ ɄɇɊ
• Ɂɚɰɟɩɢɧ ȺɎ ² ɤɬɧ ɍɪɎɍ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• Ʉɪɺɧɢɧɝ Ɇȼ ² ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ ɋɚɚɪɫɤɢɣ ɭɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬ ɋɚɚɪɛɪɸɤɟɧ Ƚɟɪɦɚɧɢɹ
  ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ ɭɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬ ɋɚɧɉɚɭɥɨ Ȼɪɚɡɢɥɢɹ
• Ɇɚɥɞɚɝ Ʉ ² ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ ɭɧɢɜɟɪɫɢɬɟɬ Ʌɚɜɚɥɹ Ʉɜɟɛɟɤ Ʉɚɧɚɞɚ
• Ɇɭɪɚɜɶɟɜ ȼȼ ² ɞɬɧ ɂɠȽɌɍ ɂɠɟɜɫɤ Ɋɨɫɫɢɹ
• ɇɢɱɢɩɭɪɭɤ Ⱥɉ ² ɞɬɧ ɂɎɆ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• ɉɨɜɨɥɨɰɤɚɹ ȺɆ ² ɤɬɧ ɂɆȺɒ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• Ɋɢɧɤɟɜɢɱ Ⱥ Ȼ ² ɱɥɟɧɤɨɪɪ ɊȺɇ ɂɎɆ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• ɋɦɢɪɧɨɜ ɋȼ ² ɞɬɧ ɂɆȺɒ ɍɪɈ ɊȺɇ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ Ɋɨɫɫɢɹ
• ɋɹɫɶɤɨ ȼȺ ² ɞɬɧ ɋɉȽɍ ɋɚɧɤɬɉɟɬɟɪɛɭɪɝ
Ⱥɞɪɟɫ ɪɟɞɚɤɰɢɢ  ɝ ȿɤɚɬɟɪɢɧɛɭɪɝ ɭɥ ɋ Ʉɨɜɚɥɟɜɫɤɨɣ  
Ɍɟɥɟɮɨɧɵ   
HPDLO GHIHFW#LPSXUDQUX
ɋɚɣɬ ɠɭɪɧɚɥɚ KWWSGHIHFWRVNRSL\DUX
© Ɋɨɫɫɢɣɫɤɚɹ ɚɤɚɞɟɦɢɹ ɧɚɭɤ  
© ɍɪɚɥɶɫɤɨɟ ɨɬɞɟɥɟɧɢɟ ɊȺɇ 
‹ ɂɧɫɬɢɬɭɬ ɮɢɡɢɤɢ ɦɟɬɚɥɥɨɜ 
©  Ɋɟɞɚɤɰɢɨɧɧɚɹ ɤɨɥɥɟɝɢɹ ɠɭɪɧɚɥɚ
      ³Ⱦɟɮɟɤɬɨɫɤɨɩɢɹ´ ɫɨɫɬɚɜɢɬɟɥɶ  


Российская академия наук
Д Е Ф Е К Т О С КО П И Я 
№ 10
2024
Журнал ежемесячный
Основан в феврале 1965 года
Екатеринбург
СОДЕРЖАНИЕ
Акустические методы
Л.Ю. Могильнер, Я.Г. Смородинский, В.В. Тишкин. Использование объемных отражателей 
для настройки параметров ультразвукового контроля.............................................................................
3
Электромагнитные методы
С.А. Бобуёк, А.П. Суржиков, Е.В. Николаев, А.В. Малышев, Е.Н. Лысенко. Сравнительный 
анализ экспериментальных методов определения температуры Кюри ферритовых материалов..........
16
Радиационные методы
28
А.О. Хурчиев, Р.О. Гаврилин, А.В. Скобляков, А.В. Канцырев, А.А. Голубев, В.Б. Минцев, 
Д.Н. Николаев, Н.С. Шилкин, Р.С. Беликов. Измерение вязкости расплава серы методом протонной микроскопии.
.......................................................................................................................................
Сяося Ян, Жишуай Чжэн, Хуаньци Чжэн, Сяопин Лю. Метод глубокого обучения для задачи 
классификации изображений древесины, полученных с помощью микротомографии.........................
36
Тепловые методы
Д.П. Касымов, М.В. Агафонцев, В.А. Перминов. Инфракрасная термографическая диагностика огнестойкости древесины в условиях комбинированного теплового воздействия фронта низового 
пожара и горящих и тлеющих частиц.......................................................................................................
51
Юбинь Чжан, Чангханг Сюй, Пэнцянь Лю, Руи Лю, Цин Чжао, Лонгбо Ванг, Цзин Се. 
Экспериментальные исследования по контролю трещин на резьбовых поверхностях методом  
электромагнитной термографии................................................................................................................
Информация.
........................................................................................................................................
59
72




Акустические методы
УДК 620.179.16
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ  
ДЛЯ НАСТРОЙКИ ПАРАМЕТРОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ
© 2024 г.   Л.Ю. Могильнер1,2,*, Я.Г. Смородинский3,**, В.В. Тишкин1 
1Федеральное государственное автономное учреждение 
«Научно-учебный центр «Сварка и контроль» при МГТУ им. Н. Э. Баумана» 
(ФГАУ «НУЦСК при МГТУ им. Н.Э. Баумана»), Россия 105005 Москва, 2-я Бауманская ул., 5, стр. 1
2Федеральное государственное бюджетное образовательное 
учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени  
Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», Россия 105005 Москва, 
Бауманская 2-я ул., 5, стр. 1
3Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, Россия 620108 Екатеринбург,
 ул. Софьи Ковалевской, 18
E-mail:*mogilner@mail.ru, mogilner@bmstu.ru
**sm@imp.uran.ru
Поступила в редакцию 28.08.2024; после доработки 18.09.2024
Принята к публикации 20.09.2024
В ультразвуковой дефектоскопии для настройки и проверки параметров оборудования традиционно используются боковые цилиндрические сверления. Другие объемные отражатели, например, вертикальные сверления 
или сферические поры, применяются редко. В настоящей статье отмечено, что объемные отражатели различных 
типов удобны для использования в качестве модели внутренних и выходящих на поверхность дефектов сварных 
швов. Тем более, что сверления различной ориентации просты в изготовлении. Долгое время ограничения применения сверлений для моделирования в ультразвуковой дефектоскопии были связаны с шумами, возникающими 
за счет дифракционных эффектов обегания цилиндрических полостей упругими волнами. Отмечено, что в настоящее время эти эффекты хорошо изучены. Их можно использовать для идентификации типа дефектов и измерения 
их размеров. В статье описаны результаты экспериментов по наблюдению рассеяния на цилиндрах и сферах продольных волн и поперечных волн с различной поляризацией, приведены характерные примеры проявления и 
использования указанных дифракционных эффектов. Также отмечена целесообразность использования не только 
сверлений, но и сферических пор. Эксперименты с рассеянием ультразвуковых волн на порах для наглядности 
выполнены на образцах из светопрозрачного стекла. Приведены сравнительные данные, показывающие, как дифракционные эффекты проявляются на различных объемных полостях. В том числе отмечено, что имеет место 
фокусировка сигналов, огибающих сферические поры. Отмечены ограничения на длительность импульсов ультразвуковых волн, при которых дифракционные сигналы можно использовать для повышения информативности при 
выявлении дефектов. Рекомендовано расширить применение боковых сверлений диаметром 2 мм в образцах для 
настройки чувствительности при ультразвуковом контроле эхометодом.
Ключевые слова: промышленность и инновации, ультразвуковая дефектоскопия, дифракционные эффекты, сварные швы, объемные дефекты, цилиндр, сфера, поры, фокусировка ультразвука.
VOLUMETRIC REFLECTORS USING FOR ADJUSTING ULTRASONIC 
TESTING PARAMETERS
© 2024   L.Yu. Mogilner1,2,*, Ya.G. Smorodinsky3,**, V.V. Tishkin1 
1«Welding and Testing» of MSTU n.a. Bauman), Russia 105005 Moscow, Baumanskaya 2nd str., 5 building 1
2Bauman Moscow State Technical University, Russia 105005 Moscow, Baumanskaya 2nd str., 5 building 1
3M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences, Russia 620108 
Yekaterinburg, S. Kovalevskaya Str., 18
E-mail:*mogilner@mail.ru, mogilner@bmstu.ru
**sm@imp.uran.ru
In ultrasonic flaw detection, lateral cylindrical drillings are traditionally used to adjust and check the parameters of 
equipment. Other volumetric reflectors, such as vertical drillings or spherical pores, are rarely used. This article notes that 
such models of internal and surface defects of welded seams are convenient to use and easy to manufacture. For a long 
time, a limitation to the use of drillings for modeling in ultrasonic flaw detection was the use of these effects not only on 
defect models in the form of noise associated with the diffraction effects of elastic waves running around cylindrical 
cavities. It is noted that these effects are currently well studied and are used to identify the type of defects and measure 
their sizes. Based on the results of experiments on observing the scattering of longitudinal waves and transverse waves 
with different polarization on cylinders and spheres, typical examples of the manifestation and use of these diffraction 
effects are given. The expediency of using not only drillings, but also spherical pores is noted. Experiments of the 
ultrasonic waves scattering on pores are performed on transparent glass samples for clarity. Comparative data on the 
manifestation of diffraction effects on various volume cavities are presented. In particular, it is noted that there is a 


Л.Ю. Могильнер, Я.Г. Смородинский, В.В. Тишкин
focusing of signals enveloping spherical pores. Limitations on the duration of ultrasonic wave pulses are noted, at which 
diffraction signals can be used to increase the information content when detecting defects. It is recommended to expand 
the use of 2 mm diameter side drillings in samples to adjust sensitivity during ultrasonic testing using the echo method.
Keywords: industry and innovation, ultrasonic flaw detection, diffraction effects, welds, volume defects, cylinder, 
sphere, pores, ultrasound focusing.
DOI: 10.31857/S0130308224100014
ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Объемные искусственные отражатели в различных образцах — удобные модели дефектов. 
Например, если применять для настройки параметров ультразвукового контроля реальные 
поры в прозрачном стекле, то это дало бы возможность визуально контролировать форму и размеры отражателя, находящегося в объеме материала, и соотносить их с параметрами ультразвукового контроля. К сожалению, такой способ моделирования в ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии практически не применяется. 
Более традиционным является использование цилиндрических сверлений диаметром от 1 мм с 
различной ориентацией и глубиной [1]. Они имитируют объемные протяженные дефекты типа 
канальных пор и вертикальных свищей в сварных швах. Сверление легко изготовить как в лаборатории, так и в полевых условиях проведения работ по ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии. Также 
относительно просто контролировать чистоту его поверхности и метрологические характеристики 
— диаметр, ориентацию оси. Боковые цилиндрические отражатели (БЦО) традиционно используются, например, в образцах типа СО-2 и V2 по стандартам [2, 3], а также при настройке параметров 
УЗ контроля дифракционно-временным методом (TOFD). Однако в отечественной практике долгое 
время, по крайней мере до 2010 годов, существовали жесткие ограничения на настройку чувствительности УЗ контроля по БЦО. В частности, как известно, в образцах СО-2 для этой цели предназначено только сверление диаметром 6 мм с осью на глубине 44 мм от поверхности (15 мм от 
противоположной поверхности), но имеющиеся в этом же образце два сверления диаметром 2 мм 
на глубине 3 и 8 мм для настройки по амплитудному признаку не используются. Между тем, по 
этим сверлениям было бы удобно выполнять временную регулировку чувствительности при контроле сварных швов малой толщины, ориентировочно — до 10 мм.  
Причина ограниченного использования сверлений малого диаметра заключается в том, 
что еще в 60-е годы 20-го века на основании строгого расчета рассеяния поперечной волны 
на цилиндрической полости было установлено, что амплитуда сигнала, рассеянного на БЦО, 
может осциллировать с ростом его диаметра [4, 5]. В диапазоне диаметров БЦО от 0,1 до 
 
1 мм на частоте 5 МГц или в диапазоне от 0,5 до 5 мм на частоте 1 МГц размах этих осцилляций может составлять 6 дБ, постепенно уменьшаясь с ростом диаметра сверления. К сожалению, в те годы причина появления осцилляций не была проанализирована. Сегодня известно, что они возникают, если происходит интерференция волн, зеркально отраженных от 
поверхности цилиндрической полости, и дифрагированных волн, обегающих ее. Амплитуда 
сигнала, порождаемого каждой из этих волн, изменяется с ростом диаметра цилиндра монотонно: растет для первой и убывает для второй. Однако эти сигналы приходят на приемник 
со сдвигом фаз, который меняется при изменении диаметра цилиндра. Поэтому в случае, если 
приемник одновременно регистрирует поступление обоих сигналов, то действительно могут 
возникать осцилляции амплитуды результирующего сигнала при монотонном изменении диаметра цилиндра. Если же излучаемый ультразвуковой импульс настолько короткий, что на 
приемнике указанные сигналы разрешаются во времени, то они регистрируются независимо 
друг от друга, и каждый из них можно в полной мере анализировать и использовать по 
отдельности.
В настоящее время эти особенности формирования рассеяния упругих волн на цилиндрической полости хорошо известны. В частности, раздельный прием сигналов, рассеянных на разных участках дефекта, используется в дифракционных методах УЗ контроля [6—9]. Однако 
даже один из основателей теории УЗ дефектоскопии профессор Игорь Николаевич Ермолов до 
конца своей активной деятельности сомневался в наличии или отсутствии осцилляций, а главное — в причинах их появления (см. «Дефектоскопические истории» в [10]). Обсуждение 
вопроса об «осцилляциях» и раздельном приеме сигналов по-прежнему периодически поднимается в специальной литературе (см., например, [11—13]).
В вопросе о сигналах, дифрагированных на объемных отражателях, действительно 
по-прежнему есть предмет для обсуждения, но не в связи с самим фактом наличия или отсутствии осцилляций амплитуды, а в связи с ограничениями в использовании этих сигналов для 
определения параметров дефектов. Например, это относится к упомянутым сверлениям диаметром 2 мм в СО-2 в стандарте [2], а также к рекомендациям по применению БЦО в TOFD 
Дефектоскопия     № 10     2024


	
Использование объемных отражателей для настройки параметров...	
5
[8] и к применению объемных отражателей для настройки в эхометоде [14]. Далее поясним 
это на нескольких примерах. 
СФЕРИЧЕСКИЕ ПОРЫ
Вначале рассмотрим пример рассеяния на сферических порах, который не очень часто 
встречается в литературе по ультразвуковой дефектоскопии. На рис. 1 иллюстрируется прозвучивание образца из оптического стекла марки К108 толщиной 61,5 мм с четырьмя газовыми 
порами диаметром 2,0; 1,0; 1,0; 0,8 мм. Диаметры пор оценены визуально с погрешностью 
 
±0,1 мм. Рассмотренные поры имеют естественное происхождение. Они возникли случайным 
образом при изготовлении стекла, предназначенного для оптических приборов. Образец, описанный на рис. 1, был забракован по результатам визуального контроля для использования по 
основному назначению, однако оказался очень полезным в целях проведения экспериментов, 
описанных в настоящей статье. 
а
б
Рис. 1. Блок толщиной 61,5 мм из стекла с порами: общий вид при измерениях (а); фотография пор с торца 
 
образца (б).
Для выполнения измерений использовался ультразвуковой дефектоскоп общего назначения 
в комплекте с совмещенными пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП): прямыми на 
продольные волны, прямыми и наклонными — на поперечные. В последних двух случаях 
результаты однотипные, поэтому ниже на рис. 2 приведены А-сканы сигналов из образца, полученных только прямыми ПЭП. 
Примечание. На рис. 2 и 3 в конце развертки также показаны донные сигналы. Их амплитуда существенно превышает амплитуду сигналов от пор: на 35 дБ и более для продольной 
волны, на 40 дБ и более — для поперечной. Поэтому для выявления пор потребовалось завышать чувствительность, и при использовании поперечных волн на А-сканах могли появляться 
различные трансформированные сигналы. Эти сигналы удалены с рис. 3 для упрощения представления и анализа информации. 
Дефектоскопия      № 10    2024


Л.Ю. Могильнер, Я.Г. Смородинский, В.В. Тишкин
а
б
в
г
Рис. 2. А-сканы при выявлении в блоке из стекла продольными волнами пор диаметром: 2 мм (а); 1,0 мм (б); 
 
1,0 мм (в); 0,8 мм (г).
а
б
в
г
Рис. 3. А-сканы при выявлении в блоке из стекла поперечными волнами пор диаметром: 2 мм (а); 1,0 мм (б); 
 
1,0 мм (в); 0,8 мм (г) (для поры Ø0,8 мм — измерения в направлении против стрелки на рис. 1б).
Измеренная скорость продольных cL и поперечных cS волн в использованном образце из 
стекла составила 5,72×103 и 3,67×103 м/с соответственно, т.е. cS / cL = 0,64. Исходя из этого, с 
учетом времени приема сигналов, расположения ПЭП и динамики изменения сигналов при 
сканировании по поверхности образа сделан однозначный вывод о том, что это — сигналы от 
пор.  Необходимо отметить, что при прозвучивании поперечной волной в направлении стрелки 
 
на рис. 1б, пора диаметром 0,8 мм практически не выявлялась — сигналы затухали при расДефектоскопия     № 10     2024


	
Использование объемных отражателей для настройки параметров...	
7
Т а б л и ц а  1
Сравнение амплитуд и времени приема сигналов, различного при рассеянии на сфере продольных и 
поперечных волн
Диаметр поры D, мм
2,0
1,0
1,0
0,8
Продольная волна, частота 10 МГц
Эксперимент
0,04
0,07
0,08
0,08
Оценка отношения 
амплитуд, Aдиф/ Aзер
Расчет 
0,1—0,05
0,1—0,05
0,1—0,05
0,1—0,05
Оценка задержки
ΔtL, мкс
Эксперимент
0,7
0,6
0,5
0,5
Расчет 
0,9
0,5
0,5
0.4
Поперечная волна, частота 5 МГц
Эксперимент
0,6
0,6
0,6
0,6
Оценка отношения 
амплитуд, Aдиф/ Aзер
Расчет 
0,35—0,6
0,35—0,6
0,35—0,6
0,35—0,6
Оценка задержки ΔtS, мкс
Эксперимент
1,3
1,1
1,0
0,8
Расчет 
1,4
0,8
0,8
0,4
Поперечная волна, частота 2,25 МГц
Эксперимент
0,5
0,6
0,6
–
Оценка отношения 
амплитуд, Aдиф/ Aзер
Расчет 
0,35—0,6
0,35—0,6
0,35—0,6
0,35—0,6
Оценка задержки ΔtS, мкс
Эксперимент
1,2
1,0
0,7
–
Расчет 
1,4
0,8
0,8
стоянии 50,5 мм от поверхности образца. Поэтому на рис. 3г приведен А-скан сигнала, полученный от этой поры с расстояния 11,0 мм от ближней к ней поверхности образца, т.е. против 
стрелки на рис. 1б. В результате, сигнал от этой поры на развертке находится ближе к зондирующему импульсу, чем сигналы от других пор (см. стрелки на рис. 3).
Результаты получены на частотах 10 МГц для продольной волны, 5 МГц — для поперечной. 
При этом волновые размеры пор для волн разного типа близки (см. отношение cS / cL), что 
облегчает сравнение результатов. Дополнительно выполнены измерения поперечной волной на 
частоте 2,25 МГц. Результаты в целом — аналогичные, однако здесь не приведены, т.к. на этой 
частоте уровень помех превышал уровень сигналов от поры минимального диаметра 0,8 мм. 
На рис. 2 и рис. 3 видно, что все А-сканы от всех пор — двойные: вслед за более или менее 
мощным первым сигналом с амплитудой Aзер фиксируется второй с меньшей амплитудой Aдиф. 
В табл. 1 приведены измеренные величины отношения амплитуд сигналов Aдиф/Aзер и интервалы 
времени между ними Δt = tдиф – tзер, при этом результаты округлены с учетом фактической точности измерений амплитуд в процентах от высоты экрана и временных интервалов — 
 
до 0,1 мкс. Видно, что в пределах точности измерений отношение амплитуд каждой пары сигналов, принимаемых от одной поры,  мало изменяется при изменении диаметра поры, а запаздывание второго сигнала относительно первого примерно пропорционально диаметру (радиусу) поры D = 2b.
Объяснение такой структуры откликов от пор заключается в том, что в каждой паре сигналов первый создается волной, зеркально отраженной от поверхности поры, а второй — дифрагированной волной, обогнувшей пору. Механизм возбуждения дифрагированных сигналов 
достаточно хорошо известен. В теоретическом плане он изучен, например, в работах [15, 16], а 
в приложении к ультразвуковой дефектоскопии — в [17, 18]. Этот механизм аналогичен возбуждению дифрагированных сигналов при рассеянии на цилиндрической полости (сверлении), 
детально рассмотренный в работах [6, 17—20], а также с учетом возможностей современной 
аппаратуры — в [9]. Установлено, что волна, касающаяся гладкой вогнутой в материал поверхность полости, возбуждает на этой поверхности неоднородные волны, которые, распространяясь вдоль полости, в каждой ее точке переизлучают в объем. Именно это переизлучение создает сигналы, огибающие объемные полости. Показано, что в упругих средах на практике можно 
обнаружить такие неоднородные волны трех типов. Они могут распространяться со скоростями, несколько меньшими, чем скорость продольной и поперечной объемных волн, а также со 
скоростью, несколько меньше скорости волны Релея на плоской поверхности. Соответственно, 
такие неоднородные волны можно назвать квазипродольной, квазипоперечной и квазирелеевской. В связи с переизлучением в объем эти волны быстро затухают и могут быть обнаружены 
только при малых диаметрах полостей. Задержка дифрагированных сигналов, огибающих 
Дефектоскопия      № 10    2024


Доступ онлайн
3 984 ₽
В корзину