Основы радиоэлектроники

Системы передачи информации

Ультразвуковые методы контроля качества изделий и материалов

Состояние ОК оценивается по собственной частоте свободных колебаний, либо по резонансным вынужденных колебаний. На использовании стоячих волн в ОК основаны следующие активные методы.

Методы свободных колебаний. При применении локального метода свободных колебаний в ОК возбуждаются колебания с помощью удара механического вибратора и анализируется спектр возбужденных частот.

В дефектных областях ОК спектр собственных колебаний, как правило, смещается в высокочастотную область. Этим же методом контролируются отдельные участки стенок изделий, которые после внешнего механического воздействия продолжают колебаться в свободном режиме. По частоте этих колебаний с высокой точностью измеряют геометрическую толщину контролируемого участка стенки, а по уходу частоты - отклонения по толщине и наличие дефектов в материале стенки.

В интегральном методе посредством ударов возбуждаются свободные вибрации во всем объеме ОК, а результаты спектрального анализа и его сравнение со спектром эталонного изделия, позволяют сделать заключение о том, - годное оно или бракованное.

Методы вынужденных колебаний. Локальный резонансный метод.

Эти методы обычно применяются для контроля тонкостенных изделий. На контролируемом участке стенки с помощью пьезопреобразователя возбуждают ультразвуковые волны. Модулируют частоту вынужденных колебаний и фиксируют частоты, на которых возникают акустические резонансы (т.е. когда по толщине стенки укладывается целое число полуволн ультразвука). По резонансным частотам определяют толщину стенки, а дефекты в стенке фиксируют по резкому изменению “измеряемой” толщины, или по пропаданию резонанса.

Интегральный резонансный метод применяется для определения модулей упругости материала по резонансным частотам продольных, изгибных или крутильных колебаний образцов простой геометрической формы. Появление дефектов или изменение свойств материалов определяется по отклонениям резонансных частот образцов. Понятно, что

возможны различные модификации и комбинации активных методов акустического контроля - все определяется конкретными техническими задачами, которые необходимо решить.

Пассивные акустические методы. Метод акустической эмиссии.

Этот метод основан на фиксации акустических колебаний, возникающих в материале ОК в результате локальных динамических перегрузок или в результате локальных изменений структуры материала под влиянием, например, термообработки или полимеризации.

Кроме того, наиболее характерными источниками акустической эмиссии - это возникновение и развитие трещин, движение дислокаций и т.п.

Поэтому метод акустической эмиссии чаще всего применяется для контроля качества высокопрочных изделий, находящихся в процессе изготовления. Контактирующие с ОК пьезопреобразователи, работающие на прием, воспринимают собственные упругие колебания ОК и позволяют установить источники эмиссии в ОК, и, если это необходимо, то и скорректировать технологический процесс его изготовления.

Вибрационно-диагностический и шумодиагностический методы. В первом пассивном методе анализируются параметры вибраций изделий или отдельные узлы с помощью специальной вибродиагностической аппаратуры. Типовая структура этой аппаратуры такая: пьезопреобразователь, работающий на прием, усилитель, анализатор, записывающее устройство. По результатам измерений и диагностируется ОК по интересующим признакам качества.

Во втором, т.е. в шумодиагностическом методе, анализируется спектр шумов, образующихся при работе ОК (например, двигателя внутреннего сгорания), и устанавливаются возможные отклонения от режима нормальной работы. Здесь структура применяемой акустической аппаратуры та же, что и в первом методе. Перейти на страницу: 1 2 3 4


Другое по теме:

Воздействие колебаний сложной формы на линейные цепи Цель данной работы состоит в практическом освоении аналитических и численных методов определения выходных процессов в линейных радиотехнических цепях при негармонических воздействиях с использованием вычислительной техники и прове ...