Материал: 2219

В раздельно-совмещенных преобразователях излучатель и приемник ультразвуковых волн разделены акустически, но при этом объединены конструктивно в одном корпусе. Преимуществом данного преобразователя является то, что излучающий (зондирующий) импульс практически не попадает на приемник. В результате данного

волны, которая о еспечивает просветление границы пьезоэлемент – г дро золяц я – иммерсионная жидкость.

торых сохраняютсябАдостоинства иммерсионного способа без приме-

Также основным достоинством иммерсионных преобразовате-

нения громоздкой ванны для жидкости.

При этом одна из стенок корпуса локально-иммерсионных преобразователей выполняется в виде мембраны, которая препятствует вытеканию жидкости, и хорошо прилегает к неровностям поверхности объектов контроля. В данном случае мембрана выполнена из маслостойкой резины или полиуретана, характеристический импеданс которых близок к импедансу воды, поэтому ультразвуковая волна

В щелевом преобразователеДмембрана не соприкасается непосредственно с поверхностью объектов контроля. При этом между мембраной и объектами контроля имеется слойИводы. анный вариант предохраняет мембрану от износа и улучшает возможности контроля изделий, строительных конструкций, и соответственно объек-

практически от нее не отражается.

тов контроля, с грубой поверхностью.

При этом волновые сопротивления сред между мембраной и жидкостью, а также сверху и снизу от мембраны, подбираются максимально одинаковыми (приближенными), что сводит к минимуму эффект отражения ультразвуковой волны. Для устранения эхосигнала от мембраны ее располагают под углом 80…85º к акустической оси преобразователя. Небольшие размеры нижней части ванны для жидкости позволяют обеспечить требуемое заполнение ванны при небольшом расходе жидкости.

101

Основными требованиями к преобразователям, при их разработке для эхо- и теневых дефектоскопов, являются следующие:

- максимальная чувствительность, то есть максимальные значения модуля коэффициента преобразования на определенной оптимальной рабочей частоте ультразвуковой волны;

- максимальная ширина пропускания частот, которая определяется амплитудно-частотной характеристикой. При этом широкопо- Слосность преобразователя обеспечивает возможность излучения и приема коротких акустических импульсов без искажения их формы.

Данное свойство важно для достижения минимального значения «мертвой зоны» при контроле эхо-методом.

- в связи с тем, что отраженные от дефектов импульсы по ам- амплитудаплитуде всегда меньше излучаемого — зондирующего, поэтому, пока зонд рующего импульса не уменьшится в 10…102 раза,

отраженный от дефектов импульс не может быть надежно зарегистрирован;

- дост жен е максимальной стабильности акустического контакта;

-сн жен е шумов прео разователей. При этом главным источником шумов прео разователей является многократное отражение ультразвуковых волн в протекторе, демпфере и других его элементах;

-согласование (приведение в соответствие) полного электрического импеданса прео разователей с выходным импедансом генераторов и входным усилителем дефектоскопов;

-оптимизация акустического поля преобразователей.

-повышенная износостойкость преобразователей, которая зависит от сопротивления истиранию протекторов.

Практические работы с применением ультразвукового не-

разрушающего контроля качества предусматривают выполнение работ по данному контролю качества сборных и монолитных бетонных и железобетонных строительных конструкций, а также металлических строительных конструкций, а именно:

1.Сборных и монолитных бетонных и железобетонных фундаментов, в том числе ростверков и свайных оснований.

2.Сборных и монолитных бетонных и железобетонных строительных конструкций.

3.Металлических строительных конструкций.бАИ

Работы по организации ультразвукового неразрушающего контроля качества сборных и монолитных бетонных и железобетонных строительных конструкций, а также металлических строительных конструкций выполняются также с учетом требований и рекоменда-

102

ций следующей нормативно-технической и нормативнотехнологической документации, а именно: 166, 168, 169, 171, 172, 175, 176, 178, 181, 226, 227, 233, 241-243, 246-272, 309-384.

Практическая работа № 13

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ

Общие положения, правила и контроль выполнения, а также требован я к результатам работ по молекулярному неразрушающему контролю качества определяются нормативными документами, в том числе требован ями государственных стандартов [182], [183] и руко-

модейств я.

При этом термин «проникающими веществами» может быть изменен на «капиллярный», а при выявлении сквозных дефектов на «те-

чеискание».

Молекулярный неразрушающий контроль качества имеет сле-

дующую классификацию:

- вид контроля осуществляется проникающими веществами; - по характеру взаимодействия физических полей с контроль-

- по способу получения первичной информации определяется как яркостный (ахроматический), цветной (хроматический), люминесцентный, люминесцентно-цветной, фильтрующихся частиц, массспектрометрический, пузырьковый, манометрический и галогенный.

Суть физических явлений при молекулярном неразрушающем контроле качества заключается в следующем:

- важной характеристикой индикаторных жидкостей является их способность к смачиванию материала изделия, строительных конструкций. Смачивание вызывается взаимным притяжением атомов и молекул проникающей жидкости и твердого тела;

103

- в связи с тем, что между молекулами среды действуют силы взаимного притяжения, молекулы находящиеся внутри проникающего вещества испытывают со стороны других молекул в среднем одинаковое действие по всем направлениям., а молекулы находящиеся на поверхности подвергаются не одинаковому притяжению со стороны внутренних слоев проникающего вещества и со стороны граничащей с поверхностью среды;

Сбольше чем энерг я внутренних молекул, когда проникающая жидкость ли твердое тело находятся в газе или в вакууме, в связи с этим стремятся пр о рести форму с минимальной наружной поверхностью. Также в твердом теле этому препятствует явление упругости

- поведение системы молекул определяется условием минимума свободной энергии, т.е. той части потенциальной энергии, которая

изотерм чески может обратиться в работу. При этом свободная энергия молекул на поверхности проникающей жидкости и твердого тела

онитак , поверхности проникающей жидкости и твердого тела стремятся сократиться, и в результате чего возникает давление

формы, а прон кающая жидкость в невесомости под влиянием данного явлен я пр обретает форму шара;

поверхностного натяжения; - в капиллярном методе контроля качества главным образом,

Цветная дефектоскопия физически возможна благодаря существованию капиллярного давления, вследствие чего повышается световая и цветовая контрастность контролируемого участка. Данный метод дает возможность выявить дефекты, которые слишком малы для визуального определения и неконтрастны для луп и микроскопов.

При этом жидкий индикаторный раствор или суспензия проникают в полости и недостатки, а нецелостность деталей, изделий, строительных конструкций, и соответственно в целом зданий и сооружений можно обнаружить и зарегистрировать преобразователями.

104

Специалисты, как правило, используют 2-е разновидности молекулярного неразрушающего контроля, по способу получения первичной информации, это люминесцентную и цветную.

Люминесцентный капиллярный контроль подразумевает проведение капиллярного неразрушающего контроля качества путем регистрации контраста, который светится в УФ – лучах, на фоне базовой поверхности. При этом детали, изделия и строительные конструкции освещаются ультрафиолетовым светом в затемненном помещении, и дефекты (недостатки) хорошо определяются и зрительно видны.

Люм несцентный капиллярный контроль качества проводится при помощи спец альных проникающих жидкостей (пенетрантов), в которых пр сутствует УФ – проникающие вещества, и состоит дан-

строительныхтщательно высуш ть х поверхность;

- удалитьбАиз ытки проникающей жидкости (пенетранта), при этом необходимо детали, изделия и строительные конструкции про-

- нанести прон кающую жидкость (пенетрант) на поверхность деталей, здел й стро тельных конструкций распыляя, обрабатывая ее кистью или погружая в ванну с цветным или люминесцентным

раствором;

мыть водой, протереть ветошью и обработать струей воздуха; - нанести проявляющий состав, сразу после удаления избытков

проникающей жидкости (пенетранта), который растворит краситель и «вытянет» проникающую жидкость на поверхность деталей, изделий

Пузырьковая дефектоскопия или метод контроля герметичности основан на регистрации индикаторных жидкостей и газов, которые проникают через сквозные дефекты.

Метод пузырьковой дефектоскопии или метод контроля герметичности предназначен для выявления мест локальных течей, обусловленных наличием сквозных дефектов типа трещин, непроваров, прожогов в сварных строительных изделиях, конструкциях, в листовом прокате и литых строительных изделиях, в том числе при сооружении резервуаров, кессонов, тоннелей, трубопроводов и др.

105