Нестабильность показаний

При контроле нормальным преобразователем два отмеченных вида погрешностей четко разделяются. Погрешность в определении положения преобразователя соответствует ошибке в оценке участка поверхности, под которым залегает дефект, а погрешность последующего измерения пути ультразвука. в ОК соответствует ошибке в оценке глубины залегания дефекта под поверхностью. Когда амплитуда эхосигнала достигает максимума, дефект в дальней зоне находится на оси прямого преобразователя, т. е. под его центром. Однако искажение акустического поля преобразователя и нестабильность акустического контакта могут привести к ошибкам в определении достижения максимума. Если нестабильность акустического контакта изменяет амплитуду на 20%, то центр преобразователя может расположиться в пределах области, где амплитуда эхосигнала составляет 0,8 от максимума. Для круглого преобразователя с помощью кривой
Помехи при контроле теневым методом, как правило, относятся к мультипликативным, поскольку (как показано ниже) под их влиянием изменяются значения сомножителей, определяющих амплитуду сквозного сигнала. Один из источников помех — нестабильность акустического контакта.При дефектоскопии эхометодом случайное кратковременное ухудшение акустического контакта приводит к снижению чувствительности контроля некоторого объема из- _, „„„ тт лелия Бооются с этим явле Рис' 2 33-Изменение прохождения при сме-делия. оорютси с этим явле щении дефекта перпендикулярно оси преоб-нием путем понижения по- разователя

точку выхода принимают точку пересечения оси цилиндрической поверхности с поверхностью призмы преобразователя. Нестабильность акустического контакта исключают путем усреднения многократных измерений.

Одна из главных помех — нестабильность акустического контакта. При дефектоскопии эхо-методом случайное кратковременное ухудшение акустического контакта приводит к некачественному контролю некоторого объема изделия. Эту трудность преодолевают повышением пороговой чувствительности дефектоскопа в процессе поиска дефектов и повторным контролем каждого элемента изделия. При дефектоскопии теневым методом случайное ухудшение качества акустического контакта регистрируют как появление дефекта и описанные выше приемы преодоления

трудностей, связанных с нестабильностью контакта, неэффективны. В связи с изложенным при дефектоскопии теневым методом контактные преобразователи почти не применяют: контроль ведут иммерсионным или щелевым способом. Если погружение изделия в иммерсионную ванну связано с техническими трудностями, используют локальные ванны, струйные преобразователи, преобразователи с эластичными мембранами и другие приемы стабилизации акустического контакта. Однако даже в этом случае шероховатость поверхности изделия, окалина на ней вызывают нестабильность акустического контакта.

Различают аддитивные и мультипликативные помехи 138, 671. Аддитивные помехи складываются с полезным сигналом, а мульти-нликатные перемножаются с ним. К мультипликативным помехам относят нестабильность акустического контакта, случайное изменение коэффициента затухания. Большинство исследуемых далее помех относится к аддитивным. Не рассмотрен микрофонный шум, обусловленный смещением электрических конструктивных элементов под влиянием вибрации, поскольку в области частот применяемых в УЗ-дефектоскопии, этот эффект мал.

Вследствие шероховатости поверхности нестабильность акустического контакта на частоте 1,8 МГц составляет 3 ... 4 дБ и 4 ... 6 дБ при 2,5 МГц.

Учитывая специфику поверхности, формы сварного шва и контролируемого изделия, виды и ориентацию встречающихся дефектов, допустимость их в сварном шве можно оценить практически только по амплитуде сигнала. Так как нестабильность акустического контакта достаточно велика — 3 ... 6 дБ, то для ее компенсации необходима резко падающая амплитудная зависимость, градиент которой для двух соседних уровней дефектности должен превышать указанные значения на 8 ... 10 дБ. На рис. 6.44, 6.45 представлены результаты экспериментов на моделях дефектов, расположенных в нижней и центральной частях шва. Видно, что при теневом методе контроля (см, рис. 6.44) это условие выполняется для всех недопустимых внутренних дефектов (кривая 2), а при поиске корневых дефектов необходимо, чтобы расстояние от передней грани ПЭП до центра дефекта не превышало 15 ... 20 мм (кривая ./).

к мультипликативным, поскольку (как показано ниже) под их влиянием изменяются значения сомножителей, определяющих амплитуду сквозного сигнала. Один из источников помех - нестабильность акустического контакта.

Гидрофилъность снижает механическую и электрическую прочность изолятора вследствие поглощения материалом влаги. Пористость опасна, только если поры сообщаются между собой и выходят на поверхность. Признак пористости -увеличение затухания и изменение скорости звука. Затухание оценивают (качественно) по уменьшению длительности последовательности многократных донных сигналов. Однако на натурных ОК на результат контроля существенно влияет также нестабильность акустического контакта.

За точку выхода О принимают точку пересечения оси цилиндрической поверхности с поверхностью призмы преобразователя. Нестабильность акустического контакта исключают путем усреднения многократных измерений.

Нестабильность акустического контакта характеризует изменение чувствительности, возникающее в связи с тем, что прохождение ультразвука из преобразователя в различных условиях не одинаково. При контактном способе контроля нестабильность возникает вследствие либо частичного, либо полного отсутствия контактной жидкости, а также вследствие изменения толщины слоя жидкости. Чувствительность для специально сконструированных прямых и наклонных преобразователей изменяется на 4 ... 6 дБ, для обычных прямых преобразователей изменение составляет до 20 дБ при сканировании по гладкой поверхности.

Характеристики ВТД, отклонения которых от номинальных значений могут существенно изменить чувствительность прибора и вызвать сомнения в достоверности контроля, следующие: частота выходного сигнала задающего генератора, его временная нестабильность, выходное напряжение; коэффициент усиления и полоса пропускания измерительного усилителя; характеристики срабатывания пороговых устройств; нестабильность показаний дефектоскопа.

Нестабильность показаний аналоговых дефектоскопов определяют следующим образом. Фиксируют уровень выходного сигнала измерительной информации, а затем повторяют эти же измерения через 1 ч, не выключая дефектоскопа. Тогда относительную временную нестабильность показании дефектоскопа (в %) определяют по формуле

Если дефектоскоп имеет дискретный выход, то нестабильность показаний следует определять по схеме, изображенной на рисунке 4.3.3, включающей в себя ЗГ 1, преобразователь 2, усилитель 3 и милливольтметр 4. Значения Rg и С№ должны быть приведены в техническом описании прибора.

Выходное напряжение ИУ измеряют пять раз с интервалами 15 мин. Все измерения проводят в момент прохождения ВТП над участком стандартного образца с минимальным дефектом. Нестабильность показаний дефектоскопа (в %) определяют из выражения

Характеристики ВТД, отклонения которых от номинальных значений могут существенно изменить чувствительность 1:трибора и вызвать сомнения в достоверности контроля, следующие: частота выходного сигнала задающего генератора, его временная нестабильность, выходное напряжение; коэффициент усиления и полоса пропускания измерительного усилителя; характеристики срабатывания пороговых устройств; нестабильность показаний дефектоскопа.

Нестабильность показаний аналоговых дефектоскопов определяют следующим образом. Фиксируют уровень выходного сигнала измерительной информации, а затем повторяют эти же измерения через 1 ч, не выключая дефектоскопа. Тогда относительную временную нестабильность показании дефектоскопа (в %) определяют по формуле

Если дефектоскоп имеет дискретный выход, то нестабильность показаний следует определять по схеме, изображенной на рисунке 4.3.3, включающей в себя ЗГ 1, преобразователь 2, усилитель 3 и милливольтметр 4. Значения R№ и С„, должны быть приведены в техническом описании прибора.

Выходное напряжение ИУ измеряют голь раз с интервалами 15 мин. Все измерения проводят в момент прохождения ВТП над участком стандартного образца с минимальным дефектом. Нестабильность показаний дефектоскопа (в %) определяют из выражения

Вариация (нестабильность показаний) прибора — наибольшая полученная экспериментально разность между результатами повторных измерений одной и той же величины при неизменных внешних условиях.

Учитывая наличие остаточной деформации, целесообразно устанавливать в приборах пружины с противоположным направлением завивки спирали, что, несомненно, улучшает стабильность приборов за счет компенсации нестабильности одной пружины другой. Но даже и в этом случае может иметь место нестабильность показаний приборов, так как иногда устанавливаются пружины разных моментов, из разных партий, по-разному центрирующиеся и т. п.

Нестабильность показаний (вар нация)— наибольшая разность показаний прибора при многократном измерении одной и той же величины при неизменных внешних условиях.