Проверка и настройка систем

Ультразвуковой контроль реальных изделий - это достаточно сложный процесс, требующий профессиональной подготовки оператора. Элементарные навыки работы с дефектоскопом можно получить, выполняя стандартные операции его проверки и настройки. Проверяют совместно дефектоскоп, преобразователь и соединяющий их кабель. Такую проверку осуществляют с по­мощью стандартных образцов (СО).

В России ГОСТ 14782—86 предусмотрен комплект из четырех СО, два из них используются в настоящей работе (рис. 4.11). Стандартный образец СО-1 изготовляют из органического стекла с коэффициентом затухания 0,26... 0,34 непер/см на частоте 2,5 МГц. Для удобства работы он имеет ме­таллическую стенку с оцифровкой. Стандартный об­разец СО-2 изготовляют из малоуглеродистой стали с мелкозернистой структурой.

СО-1 СО-2 Рис. 4.10. Стандартные образцы для проверки и настройки дефектоскопа

Абсолютную чувствительность измеряют по искусственному от­ражателю, например, боковым отверстиям СО-1 ослабление сигнала от которых можно рассчитать с помощью формулы

,

где P^' и P₀ амплитуды отраженного и посланного сигнала соответственно; d - диаметр отверстия; l - длина волны; S_a - площадь преобразователя; r - расстояние от преобразователя до отверстия. Пусть это ослабление составляет N дБ (имеется в виду отрицательные деци­белы). Получают эхосигнал от выбранного отражателя и опреде­ляют резерв чувствительности М дБ, т. е. насколько еще можно поднять чувствительность аттенюатором дефектоскопа. Все нека­либрованные регуляторы устанавливают при этом в положение максимума чувствительности. Значение N + M определяет абсолют­ную чувствительность дефектоскопа в комплекте с выбранным пре­образователем. Для снижения влияния помех чувствительность аппаратуры настраивают на некоторый порог, называемый уровнем фиксации. Это означает, что фиксируются все дефекты, сигналы от которых превосходят заданный уровень. Амплитуда эхосигналов от боковых отверстий в образце СО-1 быстро уменьшается с глубиной из-за большого затухания звука в оргстекле. Отмечают номер наиболее глубоко залегающего отверстия, выявляемого при заданном уровне фиксации или находят последний по заданной глубине отверстия.

Минимальную глубину прозвучивания оценивают с помощью СО‑2, в котором предусмотрены боковые отверстия диаметром 2 мм на расстоянии 3 и 8 мм от поверхности. Более точное зна­чение мертвой зоны можно найти с помощью образца с большим количеством искусственных де­фектов, залегающих на разной глубине. Лучше всего, если эти дефекты - плоскодон­ные отверстия, тогда можно проверить достижение требуемого уровня фиксации.

Лучевую разрешающую способность проверяют с помощью СО-1, где предусмотрены отражатели в виде ступенчатого паза и фигурного отверстия, имеющего три разных диаметра. Ступенча­тый паз используют при контроле прямым преобразователем. На экране должны наблюдаться три отдельных сигнала: донный, от ступенек глубиной 5 мм и 2,5 мм (т. е. с разницей Dr, равной 5 и 2,5 мм). При оценке разрешающей способности в изделии при­нимают во внимание разную скорость звука в оргстекле и ма­териале изделия.

Точность определения координат дефектов. Для наклонного преобразователя определяют угол ввода a по шкалам СО-2 при максимальной амплитуде эхосигнала от отверстия диа­метром 6 мм. Проверку глубиномера и времени пробега в призме осуществ­ляют, используя многократные отражения между поверхностями образца. Интервалы между первым и вторым, вторым и третьим отражениями должны быть одинаковы при правильной градуировке глубиномера, а интервал между зондирующим импуль­сом и первым отражением будет больше на время распростране­ния импульса в призме. Часто для этой цели используют отражение от донной поверх­ности ОК.