Генерация поперечных волн в полимерах (ПММА, Полистирол) - Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру
Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру
Вернуться   Профессия «дефектоскопист» как она есть | Дефектоскопист.ру > Форум Дефектоскопист > Ультразвуковой контроль

УСД-60ФР-12/128 - новый ультразвуковой дефектоскоп

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 03.09.2019, 12:37   #1
АндрейБ-
 
Регистрация: 03.09.2019
Сообщений: 2
Благодарил(а): 1 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а)
Репутация: 1
По умолчанию Генерация поперечных волн в полимерах (ПММА, Полистирол)

Добрый день,

Я не занимаюсь дефектоскопией, но мои научные интересы (я физик) в последнее время стали пересекаться с тематикой генерации продольных и поперечных ультразвуковых волн в полимерах. В данный момент нами исследуются ПММА, полистирол и поликарбонат, а также нанокомпозиты на основе этих материалов. Недавно перед нами встала задача генерация поперечных волн в длинных брусках (10х10х70мм) из этих материалов.

Тогда как создание продольных волн проводилось нами ранее с помощью приобретенных УЗ преобразователей, теперь для генерации поперечных волн судя по всему нам придется создавать некий преобразователь самим т.к. на рынке все под металлы сделано. Соответственно нужно, как я это понимаю, создать призму из какого-то другого материала (со скоростью звука меньшей, чем в исследуемом материале), так чтоб угол ввода в материал обеспечивал полное отражение продольных волн, но прохождение поперечных. Подскажите, пожалуйста, 1) правильно ли я понимаю идею генерации поперечных волн и 2) можете ли вы подсказать какой-то материал со скоростями звука меньшими чем 1800 м/с, чтоб его использовать в качестве такой призмы. У меня есть еще несколько вопросов по указанной теме, если кто-то сможет меня проконсультировать буду очень признателен. Спасибо!Тарас, aav59ru, Slatit, Михаил57, kivin,
АндрейБ- вне форума   Ответить с цитированием
Старый 03.09.2019, 13:21   #2
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
 
Аватар для Михаил57
 
Регистрация: 06.03.2013
Сообщений: 10,596
Благодарил(а): 453 раз(а)
Поблагодарили: 942 раз(а)
Репутация: 848
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от АндрейБ- Посмотреть сообщение
Добрый день,

Я не занимаюсь дефектоскопией, но мои научные интересы (я физик) в последнее время стали пересекаться с тематикой генерации продольных и поперечных ультразвуковых волн в полимерах. В данный момент нами исследуются ПММА, полистирол и поликарбонат, а также нанокомпозиты на основе этих материалов. Недавно перед нами встала задача генерация поперечных волн в длинных брусках (10х10х70мм) из этих материалов.

Тогда как создание продольных волн проводилось нами ранее с помощью приобретенных УЗ преобразователей, теперь для генерации поперечных волн судя по всему нам придется создавать некий преобразователь самим т.к. на рынке все под металлы сделано. Соответственно нужно, как я это понимаю, создать призму из какого-то другого материала (со скоростью звука меньшей, чем в исследуемом материале), так чтоб угол ввода в материал обеспечивал полное отражение продольных волн, но прохождение поперечных. Подскажите, пожалуйста, 1) правильно ли я понимаю идею генерации поперечных волн и 2) можете ли вы подсказать какой-то материал со скоростями звука меньшими чем 1800 м/с, чтоб его использовать в качестве такой призмы. У меня есть еще несколько вопросов по указанной теме, если кто-то сможет меня проконсультировать буду очень признателен. Спасибо!Тарас, aav59ru, Slatit, Михаил57, kivin,
Материал с низкой скоростью ультразвуковых волн - например вода
Возбудить поперечные волны в полистироле и поликарбонате можно с помощью пьезокерамики Y-среза (по аналогии с кварцем). Контактная среда должна быть либо твердой (пластина Y-среза приклеена) или очень густой, например не отвержденная эпоксидная смола.
В металлах возбудить поперечные волны и того проще - ЭМА преобразователем или лазерное возбуждение.
Еще можно поиграться с магнитостриктором.
Михаил57 вне форума   Ответить с цитированием
2 благодарности(ей) от:
АндрейБ- (03.09.2019), Антошка (03.09.2019)
Старый 03.09.2019, 13:27   #3
Антошка
Профессионал
 
Аватар для Антошка
 
Регистрация: 26.01.2015
Сообщений: 958
Благодарил(а): 189 раз(а)
Поблагодарили: 125 раз(а)
Репутация: 126
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Михаил57 Посмотреть сообщение
Материал с низкой скоростью ультразвуковых волн - например вода
Возбудить поперечные волны в полистироле и поликарбонате можно с помощью пьезокерамики Y-среза (по аналогии с кварцем). Контактная среда должна быть либо твердой (пластина Y-среза приклеена) или очень густой, например не отвержденная эпоксидная смола.
В металлах возбудить поперечные волны и того проще - ЭМА преобразователем или лазерное возбуждение.
Еще можно поиграться с магнитостриктором.
Тоже хотел написать про Y-срез, но не знал как "пропустить" поперечную волну из ПЭП в ОК. Т.е., Михаил, вы предлагаете приклеить пластину непосредственно к ОК (П.с. нашел такое же "предложение" у Ермолова )?
И попутно вопрос, а вы сами их в продаже видели? Или это только играть в "самоделкина"?

Последний раз редактировалось Антошка; 03.09.2019 в 13:33.
Антошка вне форума   Ответить с цитированием
Старый 03.09.2019, 13:40   #4
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
 
Аватар для Михаил57
 
Регистрация: 06.03.2013
Сообщений: 10,596
Благодарил(а): 453 раз(а)
Поблагодарили: 942 раз(а)
Репутация: 848
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Антошка Посмотреть сообщение
Тоже хотел написать про Y-срез, но не знал как "пропустить" поперечную волну из ПЭП в ОК. Т.е., Михаил, вы предлагаете приклеить пластину непосредственно к ОК (П.с. нашел такое же "предложение" у Ермолова )?
И попутно вопрос, а вы сами их в продаже видели? Или это только играть в "самоделкина"?
Мы заказывали специально у производителей ЦТС-19 с соответствующей поляризацией.
Есть термоклеи, которые можно слегка подогреть и отклеить пластину.
В основном мы экспериментировали через сырую эпоксидку, поскольку исследовали выявление дефектов поляризованными SH поперечными волнами и пластину надо было вращать на объекте контроля.
Михаил57 вне форума   Ответить с цитированием
Благодарность от:
Антошка (03.09.2019)
Старый 03.09.2019, 13:57   #5
АндрейБ-
 
Регистрация: 03.09.2019
Сообщений: 2
Благодарил(а): 1 раз(а)
Поблагодарили: 0 раз(а)
Репутация: 1
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Михаил57 Посмотреть сообщение
Материал с низкой скоростью ультразвуковых волн - например вода
Возбудить поперечные волны в полистироле и поликарбонате можно с помощью пьезокерамики Y-среза (по аналогии с кварцем). Контактная среда должна быть либо твердой (пластина Y-среза приклеена) или очень густой, например не отвержденная эпоксидная смола.
В металлах возбудить поперечные волны и того проще - ЭМА преобразователем или лазерное возбуждение.
Еще можно поиграться с магнитостриктором.
Спасибо!
Подскажите, пожалуйста можно ли такую пьезокерамику Y-среза купить где-то, чтоб она наверняка работала для генерации именно поперечных волн? По каким-нибудь ключевым словам может искать или компанию порекомендуете? Какое нибудь готовое решение, чтоб была поперечные волны сразу?

Также, если вам не сложно, можете прокомментировать вот такие две идеи по поводу генерации поперечных волн:

1) Цель в общем-то сгенерировать и измерить скорость звука таких волн в стержне из полистирола или поликарбоната. Так, что сначала я просто подумал приложить УЗ преобразователь, генерирующий продольные волны, поперек стержня. И даже вроде бы удалось в такой конфигурации (см. рисунок) получить сигнал на 2 преобразователе в то время, где исходя из оценок скорости звука поперечных волн он и должен быть. https://ibb.co/6ZZRksq - ссылка на рисунок. В чем я здесь ошибся? Интерпретировать этот странный способ наверно можно и так: давайте рассчитаем призмы для ввода поперечных волн в Полистирол если призма изготовлена тоже из полистирола . Получается в общем-то, что такая призма просто кубик, куда надо со стороны вводить продольные волны. Где то я тут напортачил, но не знаю где.


2) Что если купить УЗ преобразователь с призмой для генерации чисто поперечных волн в металле и использовать металлическую прокладку приклеенную с торца к образцу. Как мне кажется в металле должны генерировать только поперечные волны и т.к. они пойдут под углом 90 градусов к разделу сред металл/образец, они должны в каком то количестве остаться и в образце. (конечно будет отражение от границы металл/образец, но грубо говоря, мне кажется в образце если что и побежит то только поперечные волны). см. рис. 2. Где здесь могут быть ошибки? https://ibb.co/5hPywLT - ссылка на рисунок.

Заранее спасибо! Буду рад любым советам по тому где можно купить нечто генерирующее поперечные волны в полимерах. Деньги на гранте есть, так что в идеале хотелось бы просто купить наверняка рабочее решение.
АндрейБ- вне форума   Ответить с цитированием
Старый 03.09.2019, 14:19   #6
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
 
Аватар для Михаил57
 
Регистрация: 06.03.2013
Сообщений: 10,596
Благодарил(а): 453 раз(а)
Поблагодарили: 942 раз(а)
Репутация: 848
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от АндрейБ- Посмотреть сообщение
Спасибо!
Подскажите, пожалуйста можно ли такую пьезокерамику Y-среза купить где-то, чтоб она наверняка работала для генерации именно поперечных волн? По каким-нибудь ключевым словам может искать или компанию порекомендуете? Какое нибудь готовое решение, чтоб была поперечные волны сразу?

Также, если вам не сложно, можете прокомментировать вот такие две идеи по поводу генерации поперечных волн:

1) Цель в общем-то сгенерировать и измерить скорость звука таких волн в стержне из полистирола или поликарбоната. Так, что сначала я просто подумал приложить УЗ преобразователь, генерирующий продольные волны, поперек стержня. И даже вроде бы удалось в такой конфигурации (см. рисунок) получить сигнал на 2 преобразователе в то время, где исходя из оценок скорости звука поперечных волн он и должен быть. https://ibb.co/6ZZRksq - ссылка на рисунок. В чем я здесь ошибся? Интерпретировать этот странный способ наверно можно и так: давайте рассчитаем призмы для ввода поперечных волн в Полистирол если призма изготовлена тоже из полистирола . Получается в общем-то, что такая призма просто кубик, куда надо со стороны вводить продольные волны. Где то я тут напортачил, но не знаю где.


2) Что если купить УЗ преобразователь с призмой для генерации чисто поперечных волн в металле и использовать металлическую прокладку приклеенную с торца к образцу. Как мне кажется в металле должны генерировать только поперечные волны и т.к. они пойдут под углом 90 градусов к разделу сред металл/образец, они должны в каком то количестве остаться и в образце. (конечно будет отражение от границы металл/образец, но грубо говоря, мне кажется в образце если что и побежит то только поперечные волны). см. рис. 2. Где здесь могут быть ошибки? https://ibb.co/5hPywLT - ссылка на рисунок.

Заранее спасибо! Буду рад любым советам по тому где можно купить нечто генерирующее поперечные волны в полимерах. Деньги на гранте есть, так что в идеале хотелось бы просто купить наверняка рабочее решение.
Керамику Y-среза надо заказывать у производителей или попытаться одолжить у поставщиков ПЭП.
Разумеется пластины излучают ВСЕ типы волн одновременно, но разной интенсивности. Вы будете разбираться по времени и амплитуде принятого сигнала.
По схеме 1 Вы возбуждаете продольную волну и примите многократно отраженную продольную волну.
Если Вы физик, то сначала разберитесь чем отличаются продольные и поперечные волны.
По схеме 2 с учетом "Как мне кажется в металле должны генерировать только поперечные волны и т.к. они пойдут под углом 90 градусов к разделу сред металл/образец, они должны в каком то количестве остаться и в образце." Вы получите волны Рэлея и Стонли имеющие специфические свойства. А поперечных так и не будет. Да и погрешность со всеми этими слоями будет очень большая.
Лучше всего раздобудьте керамику Y - среза - точнее всего получится.

Последний раз редактировалось Михаил57; 03.09.2019 в 14:21.
Михаил57 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 03.09.2019, 19:05   #7
aav59ru
Дефектоскопист всея Руси
 
Аватар для aav59ru
 
Регистрация: 15.10.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 2,630
Благодарил(а): 199 раз(а)
Поблагодарили: 358 раз(а)
Репутация: 359
По умолчанию

АндрейБ-, к сожалению я только практик, с теорией у меня всё плохо... =) Почитаю сам с удовольствием, что другие предложат... До сих пор на работе, картинки не открываются, может дома завтра получится посмотреть. Пока есть вопрос, а куда вы ПЭП планируете ставить? С торца? или вдоль на боковую сторону?
__________________
Привет всем от Черного Дефектоскописта!
http://ok.ru/defect
aav59ru на форуме   Ответить с цитированием
Старый 03.09.2019, 20:00   #8
Антошка
Профессионал
 
Аватар для Антошка
 
Регистрация: 26.01.2015
Сообщений: 958
Благодарил(а): 189 раз(а)
Поблагодарили: 125 раз(а)
Репутация: 126
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от АндрейБ- Посмотреть сообщение
Спасибо!
Подскажите, пожалуйста можно ли такую пьезокерамику Y-среза купить где-то, чтоб она наверняка работала для генерации именно поперечных волн?...

1) Цель в общем-то сгенерировать и измерить скорость звука таких волн в стержне из полистирола или поликарбоната...

2) Что если купить УЗ преобразователь с призмой для генерации чисто поперечных волн в металле и использовать металлическую прокладку приклеенную с торца к образцу...
Пьезопластина, а точнее кристалл пьезоматериала имеет три оси: Z, X и Y. Все они перпендикулярны друг другу. Если пластину вырезать по оси Х - то она будет колебаться "вверх-вниз" и поэтому будет генерировать продольные волны.
Если пластину из того же пьезоматериала вырезать по оси Y - она будет колебаться "влево-вправо" и генерировать поперечные волны.
Проблема в том, что эти волны сложно ввести из ПЭПа в объект контроля. Как минимум поперечные волны не могут существовать в жидкостях, поэтому обычная контактная жидкость не подходит.
Из-за того, что в практике Y-срез не применяется - то и продавать его массово нет смысла. Но под заказ - сделают.
Так что нет готового решения ПЭП поперечных волн. А уж для металла ПЭП или нет - это вообще вопрос вторичный.

Последний раз редактировалось Антошка; 03.09.2019 в 20:02.
Антошка вне форума   Ответить с цитированием
2 благодарности(ей) от:
aav59ru (03.09.2019), Колян2 (04.09.2019)
Старый 03.09.2019, 23:59   #9
Alexander
Профессионал
 
Регистрация: 24.10.2013
Сообщений: 1,035
Благодарил(а): 78 раз(а)
Поблагодарили: 155 раз(а)
Репутация: 133
По умолчанию

АндрейБ-, не надо ничего изобретать. Все уже давно придумано.
Компания Olympus выпускает преобразователи для возбуждения поперечных волн в диапазоне частот 0,1-20 МГц различного диаметра.
Пройдите по ссылке https://www.olympus-ims.com/ru/ultra...ear-wave/#!cms[tab]=%2Fpanametrics-ndt-ultrasonic%2Fshear-wave%2Fdelay-line и выберете необходимый вам ПЭП.
Далее найдите ближайшего к вам поставщика оборудования НК Olympus и сделайте заказ.
Alexander вне форума   Ответить с цитированием
Благодарность от:
Антошка (04.09.2019)
Старый 04.09.2019, 08:14   #10
Антошка
Профессионал
 
Аватар для Антошка
 
Регистрация: 26.01.2015
Сообщений: 958
Благодарил(а): 189 раз(а)
Поблагодарили: 125 раз(а)
Репутация: 126
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Alexander Посмотреть сообщение
АндрейБ-, не надо ничего изобретать. Все уже давно придумано.
Компания Olympus выпускает преобразователи для возбуждения поперечных волн в диапазоне частот 0,1-20 МГц различного диаметра.
Пройдите по ссылке https://www.olympus-ims.com/ru/ultra...ear-wave/#!cms[tab]=%2Fpanametrics-ndt-ultrasonic%2Fshear-wave%2Fdelay-line и выберете необходимый вам ПЭП.
Далее найдите ближайшего к вам поставщика оборудования НК Olympus и сделайте заказ.
Значит я ошибся и готовые решения есть.

И даже продают контактную жидкость для них. Нетоксичное, растворимое в воде органическое вещество высокой вязкости.

Последний раз редактировалось Антошка; 04.09.2019 в 08:17.
Антошка вне форума   Ответить с цитированием
Ответ
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Дефектоскопы магнитопорошковые. Аттестация, поверка или калибровка? admin Статьи о дефектоскопии 5 27.08.2019 14:45
Современная аппаратура для УЗК металлоконструкций admin Статьи о дефектоскопии 4 03.04.2014 09:57
НК как компонент стратегии минимизации рисков и затрат admin Статьи о дефектоскопии 3 28.01.2014 20:45
Автоматический ультразвуковой контроль сварных стыков при ст admin Статьи о дефектоскопии 3 28.01.2014 13:30
Степень объективности регистрируемых результатов ультразвуко admin Статьи о дефектоскопии 1 17.11.2012 19:14


Метки
полимеры, поперечные волны

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход

VK Defektoskopist OK Defektoskopist Facebook Defektoskopist Instagram Defektoskopist YouTube Defektoskopist


Текущее время: 07:29. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2019. Перевод: zCarot.
Внимание, коллеги! В целях нормальной работы форума администрация оставляет за собой право на обработку персональных данных зарегистрированных пользователей. В случае вашего несогласия просьба написать жалобу на defektoskopist.ru@gmail.com