Статьи автора

Выбор оптимальной протяженности воздушного промежутка при ультразвуковом бесконтактном теневом контроле изделий из полимерных материалов

Номер выпуска 5 от 01.05.2025

При ультразвуковом (УЗ) бесконтактном неразрушающем контроле ряда изделий (изделий из химически активных или взрывоопасных материалов) амплитуда электрического сигнала, подаваемая на излучающий пьезоэлектрический преобразователь (ИП), ограничена и в ряде случаев не может превышать величины порядка U ~ 10...15 В. В этом случае существенно снижается чувствительность контроля и поэтому следует использовать все возможные способы ее повышения. В первую очередь следует использовать пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП) с максимально возможным коэффициентом электроакустического преобразования (ЭАП). Кроме того, необходимо выбирать такую протяженность воздушного промежутка d_в между ИП и объектом контроля (ОК), при которой обеспечивается максимальная амплитуда УЗ зондирующего сигнала «на входе» в изделие. А так как максимум амплитуды излучаемого преобразователем УЗ сигнала находится в ближней зоне преобразователя, то следует выбрать величину d_в, соответствующую протяженности ближней зоны ИП в воздухе, при условии, что при этом в воздушном промежутке не будут возникать переотражения зондирующих сигналов. Это в свою очередь требует использования коротких (широкополосных) УЗ сигналов и, следовательно, использования УЗ широкополосных ПЭП. В статье показано, что параметры согласующих слоев УЗ бесконтактного ПЭП влияют не только на ширину полосы пропускания датчика, но и на его пространственные характеристики, в том числе на положение максимума акустического поля. Показано, что определить максимум УЗ широкополосного сигнала в воздухе с целью определения оптимальной протяженности воздушного промежутка, при которой в изделие излучается УЗ сигнал с максимальной амплитудой, возможно с помощью анализа корреляционного распределения поля бесконтактного широкополосного преобразователя. Приведены результаты экспериментов, подтверждающие необходимость обеспечения оптимальной протяженности воздушного промежутка между УЗ бесконтактным ИП и ОК для повышения чувствительности теневого контроля имитаторов изделий из взрывоопасных материалов.

113 0