Локализация источников аэ

Существует 2 типа:

1. Временной (по разности времён прихода)

2. Амплитудный (Рис.11.6)

Рис.11.6 Амплитудная локализация источников

t₁ = РВП = t₂ – t₁ = - = =

t₂ = РВП * c = l - 2x

x = координата дефекта

(11.2)

Погрешности локализации:

- инструментальная погрешность времени (мала);

- влияние порогового уровня: чем больше пороговый уровень, тем выше вероятность ошибки;

- с – методическая погрешность.

Для того чтобы найти скорость с используют:

1. Имитатор сигналов АЭ (пьезоимитатор)

2. Су - Нильсона (излом грифеля автоматического карандаша)

Параметры: 2H, Ø 0,3 ÷ 0,5, l = 2 мм – выпуск грифеля, α = 30^о.

Спектр похож на АЭ.

Преобразователи аэ

Основные требования:

1. Большая чувствительность на приём, и большой коэффициент преобразования при приёме:

S – [B/м] (сколько В на единицу смещения)

2. Собственный уровень шумов должен быть низким;

Пример: Современный уровень шумов 5 мкВ

3. Наименьшая чувствительность к шумам и помехам (максимальная помехозащищённость);

4. Сигнал должен минимально искажаться;

5. Преобразователи должны принимать любой тип волны;

6. Широкая ДН (В УЗК узкая ДН)

ПЭП строятся аналогично УЗ ПЭП за исключением (при условии) правильного выбора размера пьезопластины (ПП) в соответствии с рабочей частотой ПЭП. Используются низкие частоты, поэтому более толстые ПП.

Классификация преобразователей:

1. Низкочастотные f = 50 кГц

2. Среднечастотные f = 50 ÷ 200 кГц

3. Высокочастотные (малые ок) f > 200 кГц

ПЭП разделяют:

1) По полосе пропускания (Рис.11.7)

- резонансные ∆f 0,1 ÷ 0,2 f₀

- полосовые ∆f (0,8 ÷ 0,2) f₀

- широкополосовые f_{0 =}

f_b – частота верхнего среза

f_H – частота нижнего среза

Рис.11.7 Полосы пропускания ПЭП

У резонансных ПЭП высокая чувствительность S ≈ 200 * 10⁶ В/м

U_ш ~

Мешающие шумы (низкие f) – наиболее помехозащищённые, но сильно искажают сигнал.

Для полосовых и широкополосовых ПЭП характерны малая чувствительность, реакции на низкочастотные сигналы и меньшее искажение сигналов.

Пример: S ≈ 50 * 10⁶ В/м - у широкополосового.

Измеряемые характеристики выявляемых дефектов по узк (эхо – метод)

Информативные параметры эхо-метода:

1. Амплитуда сигнала.

Определяется с помощью эквивалентного размера дефекта:

S_деф = S_{эквив.деф}

С помощью АРД диаграмм:

C помощью сравнения эхо –сигнала от дефекта и от дна объекта контроля:

А = 50дБ - 30дБ= 20 дБ

2. t (От ЗИ до Дефекта)

Определяют координату дефекта:

1. C помощью прямого преобразователя определяют только глубину залегания дефекта:

h =

(11.3)

2. C помощью наклонного ПЭП:

X = r sin Q

H = r cos Q

t = 2t призма + 2tок = 2· +

(11.4)

3) В процессе сканирования определяется:

- пространственную огибающую дефекта

- временную огибающую дефекта

Погрешности определения координат дефектов (погрешности УЗК толщинометрии)

1. Инструментальная: погрешность измерения временных интервалов (мала));

2. Методическая: неточная установка скорости волны

3. Случайные:

- позиционизация датчика

- истёрта призма

- погрешность обусловливается шероховатостью поверхности

- погрешность из-за кривизны стенки трубы

4. Погрешность V образного хода луча:

5. Изменение амплитуды сигнала.