Приложение 6 (рекомендуемое). Методика определения предельной чувствительности дефектоскопа и эквивалентной площади выявленного дефекта по образцу с цилиндрическим отверстием

Приложение 6

Рекомендуемое

Методика
определения предельной чувствительности дефектоскопа и эквивалентной площади выявленного дефекта по образцу с цилиндрическим отверстием

Предельную чувствительность () в квадратных миллиметрах дефектоскопа с наклонным преобразователем (или эквивалентную площадь выявленного дефекта) определяют по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием или по стандартному образцу СО-2А или СО-2 в соответствии с выражением

,

где - показание аттенюатора, соответствующее ослаблению эхо-сигнала от бокового цилиндрического отверстия в стандартном образце предприятия или в стандартном образце СО-2А, или СО-2 до уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ.

- показание аттенюатора, при котором оценивают предельную чувствительность дефектоскопа или при котором амплитуда эхо-сигнала от исследуемого дефекта достигает уровня, при котором оценивают предельную чувствительность, дБ.

- разность между коэффициентами прозрачности границы призмы преобразователя - металл контролируемого соединения и коэффициентом прозрачности границы призмы преобразователя - металл стандартного образца предприятия или стандартного образца СО-2А (или СО-2), дБ (DN0).

При эталонировании чувствительности по стандартному образцу предприятия, имеющему форму и чистоту поверхности такую же, как и контролируемое соединение, = 0;

- радиус цилиндрического отверстия, мм;

- скорость поперечной волны в материале образца и контролируемого соединения, м/с;

f - частота ультразвука, МГц;

- средний путь ультразвука в призме преобразователя, мм;

- скорость продольной волны в материале призмы, м/с;

и - угол ввода ультразвукового луча в металл и угол призмы преобразователя соответственно, град;

Н - глубина, для которой оценивается предельная чувствительность или на которой расположен выявляемый дефект, мм;

- глубина расположения цилиндрического отверстия в образце, мм;

- коэффициент затухания поперечной волны в металле контролируемого соединения в образце, .

Для упрощения определения предельной чувствительности и эквивалентной площади рекомендуется рассчитать и построить диаграмму (SKH-диаграмму), связывающую предельную чувствительность (эквивалентную площадь ), условный коэффициент К выявляемости дефекта () и глубину Н, для которой оценивается (настраивается) предельная чувствительность или на которой расположен выявленный дефект.

Сходимость расчетных и экспериментальных значений при = (505)° не хуже 20%.

Примеры

Контроль швов стыковых сварных соединений листов толщиной 50 мм из малоуглеродистой стали выполняют при помощи наклонного преобразователя с известными параметрами: , , . Частота ультразвуковых колебаний, возбуждаемых преобразователем, лежит в пределах 26,5 МГц 10%. Коэффициент затухания = 0,001 .

При измерении по стандартному образцу СО-2 установлено, что = 50°. SKH-диаграмма, рассчитанная для изложенных условий, и b = 3 мм, = 44 мм по формуле, приведенной выше, показана на чертеже.

Пример построения SKH-диаграммы и определения предельной чувствительности и эквивалентной площади

Пример 1

Измерением установлено, что f = 2,5 МГц. Эталонирование осуществляется по стандартному образцу предприятия с цилиндрическим отверстием диаметром 6 мм, расположенным на глубине = 44 мм; форма и чистота поверхности образца соответствует форме и чистоте поверхности контролируемого соединения.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором регистрируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в образце, составляет = 38 дБ.

Требуется определить предельную чувствительность при данной настройке дефектоскопа ( = = 38 дБ) и поиске дефектов на глубине Н = 30 мм.

Искомое значение предельной чувствительности на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты Н = 20 мм с линией и составляет .

Требуется настроить дефектоскоп на предельную чувствительность для глубины расположения искомых дефектов Н = 65 мм, = 38 дБ.

Заданным значениям и Н по SKH-диаграмме соответствует дБ.

Тогда дБ.

Пример 2

Измерением установлено, что f = 2,2 МГц. Настройка осуществляется по стандартному образцу СО-2 ( = 44 мм). Путем сопоставления амплитуд эхо-сигналов от одинаковых цилиндрических отверстий в листах контролируемого соединения и в стандартном образце СО-2 установлено, то = -6 дБ.

Показание аттенюатора, соответствующее максимальному ослаблению, при котором еще звуковым индикатором фиксируется эхо-сигнал от цилиндрического отверстия в СО-2, составляет = 43 дБ.

Требуется определить эквивалентную площадь выявленного дефекта. В соответствии с измерениями глубина расположения дефекта Н = 50 мм, а показание аттенюатора, при котором еще фиксируется эхо-сигнал от дефекта, = 37 дБ.

Искомое значение эквивалентной площади выявленного дефекта на SKH-диаграмме соответствует точке пересечения ординаты Н = 50 мм с линией дБ и составляет .