Техника - молодёжи 1980-06, страница 22

КОНТРОЛИРУЕТ УЛЬТРАЗВУК

ЕВГЕНИЙ МОСПАНОВ, наш спец. корр.

Кишинев. Здесь находится крупное научно-производственное объединение «Волна». Его профиль — выпуск «средств неразрушающего контроля качества промышленной продукции». Поясним эту несколько тяжеловесную формулировку — речь идет об ультразвуковых приборах, позволяющих заглядывать внутрь готовых изделий и выявлять их скрытые пороки, подобно тому, как делают это с помощью рентгеновских аппаратов. Такие дефектоскопы можно увидеть на всех железных дорогах нашей стра-

внутреннего контроля во всех случаях одинаковы. Напротив, их используют весьма избирательно, учитывая особенности предметов, которые предстоит исследовать, и характер дефектов, кои нужно отыскать.

И раз речь зашла о методах, применяемых в ультразвуковой дефектоскопии, то пора ознакомить читателей с некоторыми из них.

Один — так называемый «теневой» — основан на том, что интенсивность ультразвуковых волн несколько уменьшается после того,

Блок-схема теневого ультразвукового дефектоскопа. Цифрами обозначены: 1 — генератор электрических колебаний, 2 — пьезоизлучатель, 3 — контролируемое изделие, 4 — пьезо-приемник, 5 — электронный усилитель, 6 — индикатор.

ны, в Московском и Ленинградском метро, на строительстве крупных электростанций и газопроводов, в горных забоях и у прокатных станов. Удобные, надежные и портативные, они пользуются заслуженной популярностью у машиностроителей и металлургов, нефтяников, судо- и авиастроителей. Потребность в этих приборах огромная, и потому кишиневцы с каждым годом наращивают их производство.

— За последние годы во Всесоюзном научно-исследовательском институте неразрушающего контроля, входящем в состав «Волны», разработано более 200 типов приборов и установок, успешно применяющихся во многих отраслях народного хозяйства, — сказал генеральный директор объединения Михаил Гарштя. — А серийный их выпуск осуществляет наш завод «Электро-точприбор».

Да, ультразвук действительно универсален. Его «лучи» с одинаковой легкостью просвечивают металл и бетон, дерево и сплавы. Но не следует полагать, что методы

как они наталкиваются внутри контролируемого изделия на дефект; создается своеобразная тень. Работает такой прибор (рис. 1) следующим образом. Напряжение, выработанное генератором, подается на пьезоизлучатель, который и отправляет ультразвуковую посылку в проверяемую деталь. Пронизав ее, сигнал попадает на пьезоприем-ник и там преобразуется в электрические колебания. Они-то после усиления и фиксируются на индикаторе. Но если на пути ультразвука окажется, например, воздушный пузырек, частица шлака или что-то еще, возникает «тень», ибо качественный металл и вкрапления пропускают излучение далеко не одинаково. Поэтому на пьезоприемник поступит сигнал меньшей интенсивности, что немедленно отразится на показаниях индикатора.

Только чувствительность теневых дефектоскопов мала, и прибор поднимает тревогу, если принятый сигнал изменяется не менее чем на 15—20%. Поэтому мелкие дефекты обнаружить вообще невозможно, а размеры крупных определить нельзя.

Но это полбеды. Оказывается, проходя сквозь деталь, ультразвук еще отражается от ее стенок и дна. При этом количество отраженной энергии определяется по соот

ношению длины волны ультразвука и толщины контролируемого изделия. Если последняя окажется равной половине длины волны, полной ее длине или длине полутора волн, то посылка не достигнет пьезопри-емника. Кроме того, внутри изделия могут возникнуть стоячие волны, и их узлы окажутся на гранях контролируемого предмета (рис. 2). И индикатор просигналит — есть дефект (а на самом деле его нет!). Возможен и другой вариант аналогичной ситуации, когда из-за взаимосвязи длины волны, толщины материала и величины дефекта на гранях изделия и дефекта образуются пучности волн (рис. 3) и ультразвук беспрепятственно проскочит негодную деталь, а индикатор покажет: все в порядке.

И все же, несмотря на эти минусы, теневые дефектоскопы успешно применяются для проверки тонких изделий, в частности, стальных листов. Полости в них, заполненные воздухом или каким-нибудь газом, практически не пропускают ультразвуковые волны, создавая хорошо различимую тень.

Удачный пример использования теневого метода — полуавтоматическая установка «Кристалл» для контроля особо тонкостенных труб. Разработали ее ученые и инжене-

Возникновение стоячих волн внутри контролируемого изделия: 1 —• излучаемая волна, 2 — волна, отраженная дном детали.

ры кишиневских предприятий. Эти приборы хорошо зарекомендовали себя на машиностроительных и металлургических заводах. Интересно, что датчики-искатели «прозвучи-вают» трубы, когда те перемещаются по цеху.

Однако ультразвук можно посылать не только сплошным потоком, но и отдельными импульсами. На этом и основан другой метод неразрушающего контроля, использующий отражение звуковых волн. При этом в приборе достаточно по-

20