Ультразвуковая дефектоскопия основывается на физическом свойстве УЗ-волн отражаться от различного рода несплошностей. Принцип действия всех приборов УЗК – это направление ультразвуковых импульсов и фиксация отражаемых от поверхности эхосигналов или ослабленных сигналов. Посылка ультразвуковых волн и прием эхосигналов проводится пьезоэлементами, которые преобразуют переменные электрические поля в акустические и наоборот.
Применяются несколько видов УЗК. Самым оптимальным считается импульсный эхометод, основывающийся на регистрации УЗ-волн, которые отражаются от несплошности в процессе импульсного прозвучивания. Площадь амплитуды эхосигнала при этом пропорциональна площади несплошности.
Существует несколько акустических методов неразрушающего контроля. Их делят на две основные группы — активные и пассивные. Методы активного НК основываются на излучении и приеме УЗ-волн, пассивные предполагают только прием волн, источником которых служит подконтрольный объект.
Активные методы НК делятся на подвиды: прохождение, отражение, комбинированные, импедансные и методы собственных частот.
В данной статье речь пойдет о методах прохождения. Для данного типа ультразвуковой диагностики применяются излучающие и приемные преобразователи, которые могут располагаться с одной стороны, или по разные стороны контролируемого объекта. Используют импульсное или, в некоторых случаях, непрерывное излучение. Этот метод имеет 5 способов диагностики:
- Теневой метод диагностики — способ основан на применении сразу двух преобразователей, установленных по разным сторонам исследуемого изделия. Один из них выполняет функцию излучателя, второй – приемника. Преобразователи устанавливаются строго перпендикулярно диагностируемой плоскости сварного шва. Если в процессе излучения-приема в потоке волн возникает глухая зона, то это означает наличие в объекте участка с иной средой, иными словами, так происходит обнаружение дефекта.
- При эхо-импульсном методе используют один прибор для УЗК, способный излучать и принимать волны. Такая диагностика предполагает применение технологии отражения УЗ от стенок дефектных участков. Прохождение волны сквозь металл беспрепятственно (без отражения на приемном устройстве) означает, что сварочный шов не имеет дефектов. Напротив, отражение УЗ станет подтверждением того, что внутри швов имеется какой-либо изъян.
- Зеркальный, или эхо-зеркальный вид УЗК является разновидностью предыдущих методик. Предполагает диагностику двумя приборами (излучателем и приемником), но устанавливают их по одну сторону исследуемого объекта. Излучатель направляет волны под углом, в итоге, если в металле есть дефекты, волны отражаются и передаются на приемник. Такой способ применяется для регистрации вертикальных дефектов внутри сварочного шва, в частности, с целью обнаружения трещин.
- Зеркально-теневой предполагает использование практик и приемов, как теневого, так и зеркального метода. Преобразователи находятся с одной стороны от исследуемогообъекта. Излучатель посылает косые волны, которые отражаются от поверхности основного металла и передаются на приемное устройство. УЗ-волны проходят без изменений и колебаний, в том случае, если на их пути не встретились дефекты сварного шва. Отражение на приемнике глухой зоны говорит о дефекте внутри шва.
- Принципом действия дельта-метода является переизлучение дефектом направленных внутрь сварочного шва акустических колебаний. Такой способ обусловлен природой отраженных волн и условным делением на виды. Отраженные волны бывают зеркальными, трансформируемыми в продольном направлении и переизлучаемыми. Приемник способен улавливать не все волны, а только отраженные и те, которые движутся прямо на него. От количества и структуры принятых волн зависят величина и форма дефекта. Не самый лучший вариант диагностики, так как данный способ связан с тщательной настройкой оборудования и сложностью расшифровки полученных данных. Главное условие при выборе этой методики – чистота сварочного шва должна соответствовать всем имеющимся к данному процессу требованиям.
