Бесконтактные способы излучения и приема акустических волн
Бесконтактные методы – это методы, при реализации которых отсутствует соприкосновение преобразователя с поверхностью объекта контроля через слой контактной жидкости. Необходимость использования бесконтактных методов излучения и приема ультразвука вызвана тем, что применение жидкой контактной среды ограничивает возможности контроля. Контактный метод невозможен в случае автоматического контроля при больших скоростях перемещения контролируемых объектов. Ограничения возможностей применения контактных методов также возникают при контроле объектов с шероховатой или загрязненной поверхностью, а также нагретых до высокой температуры. В подобных случаях можно использовать иммерсионный метод, однако чувствительность метода при использовании иммерсионной жидкости уменьшается в десятки раз. Уменьшение чувствительности происходит из-за двойного прохождения через границу раздела жидкость-твердое тело, кроме того, при этом необходима специальная аппаратура и обеспечение определенных условий проведения контроля. В то же время иммерсионный метод ограниченно применим в автоматических установках акустического контроля, так как при этом возникают сложности, связанные с созданием жидкой иммерсионной среды вокруг объекта контроля в условиях поточного производства. Достоинства бесконтактных методов позволяют: - обеспечить большие скорости контроля; - обеспечить большие объемы контроля; - реализовать контроль объектов с высокими температурами; - контролировать шероховатые и загрязненные поверхности. Воздушно-акустическая связь.Воздушно-акустическая связь реализуется при передаче ультразвуковых сигналов через слой воздуха. Схема контроля подобным методом приведена на рис. 1.18. Затухание ультразвуковых колебаний в воздухе велико, а коэффициент затухания пропорционален квадрату частоты:
Рис. 1.18. Схема контроля с использованием воздушно-акустической связи Коэффициент прохождения через границу воздух-сталь очень мал:
здесь
где
Пример. Пусть необходимо провести контроль изделия на частоте Термоакустический эффект.Для реализации термоакустического эффекта в качестве излучателей необходимо использовать специальные (не пьезоэлектрические) преобразователи. В этом случае источником акустических колебаний является нагретый локальный участок контролируемого объекта. Из-за теплового расширения при нагреве возникают упругие смещения, распространяяющиеся в виде волн. Нагрев осуществляется бесконтактно, например, электрической искрой или лучом импульсного лазера. Схема возникновения термоиндуцированных акустических колебаний приведена на рис. 1.19.
Рис. 1.19. Термоакустический эффект: 1 – нагретая область; 2 – область механических напряжений; 3 – распространение акустической волны с плоским, а затем со сферическим фронтом; Глубина проникновения тепловой волны имеет значение
Амплитуда возникающего термомеханического напряжения равна
где
Для возникновения термоакустического эффекта точка регистрации ультразвукового сигнала должна быть удалена от нагретой области на расстояние Рассмотрим пример. Если локальный участок изделия нагревается на Для реализации термоакустического эффекта используют следующие способы бесконтактного нагрева.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ![]() ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (952)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |