Настройка чувствительности по АРД-диаграммам при использовании ВРЧ
Настройка чувствительности по АРД-диаграммам при использовании ВРЧ
При УЗК изделий большой толщины для настройки чувствительности контроля используются АРД-диаграммы, при этом в качестве опорного сигнала зачастую берется сигнал от отверстия Ø6 мм на глубине 44 мм в образце СО - 2. Также при контроле изделий большой толщины используется ВРЧ. Но, как показала практика, при использовании ВРЧ и настройке по АРД-диаграмме могут возникать некоторые трудности. Так, при настройке чувствительности по АРД-диаграмме с привязкой к отверстию Ø6 мм в СО-2 при включенной ВРЧ опорный сигнал «зарезается», если глубина залегания отражателя находится в стробе ВРЧ, вследствие чего настройка чувствительности на эквивалентный плоскодонный отражатель, расположенный на большей глубине, оказывается неверной (происходит перебраковка). В подтверждение данного факта был проведен ряд экспериментов с использованием дефектоскопа УД3-103 «Peleng» с ПЭП П111-2,5-К12, АРД № 1 (ОСТ 5Р.9675), образец СО-2, образец № 1 (поковка из перлитной стали толщиной 100 мм с плоскодонными сверлениями на глубине 80 мм, имеющими площадь S = 5; 10; 15 и 20 мм2; δ = 0); образец № 2 (толщиной 100 мм с цилиндрическими отражателями Ø 2 мм на глубинах 10, 20 и 50 мм; δ = 0).
Отражатель |
Н,мм |
Адеф, дБ |
∆, дБ |
А*деф, дБ |
∆*, дБ |
∆АРД, дБ |
δ, дБ |
Sош, мм2 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Ø6 мм в СО-2 |
44 |
39 |
— |
22 |
— |
— |
— |
— |
— |
Ø2 мм |
10 |
44 |
- 5 |
21 |
+ 1 |
— |
— |
— |
— |
Ø2 мм |
20 |
44 |
- 5 |
21 |
+ 1 |
— |
— |
— |
— |
Ø2 мм |
50 |
44 |
- 5 |
28 |
- 6 |
— |
— |
— |
— |
Sэ = 5 мм2 |
80 |
48 |
- 9 |
39 |
- 17 |
- 17,5 |
8 |
δср = 9 |
2 |
Sэ = 10 мм2 |
80 |
44 |
- 5 |
36 |
- 14 |
- 13 |
9 |
4 |
|
Sэ = 15 мм2 |
80 |
40 |
- 1 |
32 |
- 10 |
- 10 |
9 |
5 |
|
Sэ = 20 мм2 |
80 |
36 |
+ 3 |
29 |
- 7 |
- 7,5 |
10 |
7 |
Эксперимент 1. В ходе эксперимента ВРЧ была настроена по цилиндрическим отражателям, расположенным на глубинах 10, 20 и 50 мм, а также по плоскодонному отражателю с Sэ = 10 мм2 на глубине 80 мм (как следует из предварительных расчетов, цилиндрические отражатели Ø 2 мм и плоскодонное сверление Sэ= 10 мм2 имеют практически одинаковую отражающую способность в данном диапазоне глубин). Затем были измерены амплитуды эхо-сигналов от различных отражателей при включенной ВРЧ. Соответствующие коэффициенты усиления приведены в табл. 1 (графа 3).
Эксперимент 2. При отключенной ВРЧ были измерены амплитуды сигналов от различных отражателей (табл. 1, графа 5).
В графах 4 и 6 табл. 1 приведены разности амплитуд сигналов от различных отражателей и опорного сигнала при включенной ВРЧ (∆) и аналогичные разностипри выключенной ВРЧ (∆*), которые, как видно, существенно отличаются.
Тип ПЭП |
Номинальныепараметры ПЭП |
∆А,дБ, при S, мм2 |
|||||
Частота, МГц |
Угол ввода, град. |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
|
ИЦ, ПНЦ |
1,8 |
50 |
10 |
8 |
5 |
2 |
0 |
ИЦ, ПНЦ |
1,8 |
65 |
10 |
8 |
5 |
1 |
- 1 |
ИЦ, ПНЦ |
2,5 |
50 |
5 |
3 |
0 |
-3 |
- 5 |
ИЦ, ПНЦ |
2,5 |
65 |
10 |
7 |
4 |
1 |
- 1 |
ПРИЗ-Д5 |
1,8 |
40 |
10 |
7 |
4 |
1 |
- 1 |
ПРИЗ-Д5 |
1,8 |
50 |
9 |
7 |
4 |
1 |
- 1 |
ПРИЗ-Д5 |
1,8 |
65 |
13 |
10 |
7 |
4 |
2 |
ПРИЗ-Д5 |
2,5 |
50 |
10 |
7 |
5 |
2 |
0 |
ПРИЗ-Д5 |
2,5 |
65 |
14 |
11 |
8 |
5 |
3 |
Из графы 8 видно, насколько разность между опорным сигналом от отверстия Ø6 мм в СО-2 и сигналом от отражателя при включенной ВРЧ отличается от аналогичной величины при выключенной ВРЧ: в среднем опорный сигнал по отношению к сигналам от отражателей, расположенных на глубине 80 мм, зарезается на 9 дБ. В графе 9 приведена Sош - эквивалентная площадь, измеренная при ошибочной настройке чувствительности. Видно, что она существенно отличается от реальной эквивалентной площади (графа 1). Анализ данных показывает, что наиболее разумным решением является следующая схема настройки чувствительности:
1. Настроить ВРЧ по отражателям на различной глубине в требуемом диапазоне толщин;
2. Получить опорный сигнал от отражателя Ø 6 мм в СО-2;
3. По АРД-диаграмме определить разность между сигналом от отражателя Ø 6 мм в СО-2 и эквивалентным отражателем для заданной чувствительности, который расположен на глубине 44 мм, т. е. на той же глубине, что и отражатель, от которого получен опорный сигнал;
4. Увеличить усиление дефектоскопа на полученное значение.
Для подтверждения правильности предложенной методики был проведен:
Эксперимент 3. По предложенной методике был проконтролирован образец № 1, и все отражатели в нем были выявлены. После измерения амплитуд сигналов от этих отражателей было установлено, что эквивалентные размеры отражателей, определенные с помощью АРД-диаграммы, совпали с их реальными размерами.
Таким образом, предложенная методика настройки позволяет избежать ошибок в настройке чувствительности контроля при включенной ВРЧ.