получается что поправка в децибелах от толщины СОПа не зависит?
Перерасчет зарубок
- Автор темы pilovec2010
- Дата начала
получается что поправка в децибелах от толщины СОПа не зависит?
В задачах пересчета отражателей по умолчанию принято, что они на одной глубине. А вообще вопрос интересный. При настройке различной аналоговой электронике старались придерживаться правила не крутить несколько органов регулировки сразу. И здесь так же. Иначе будет труднее с результатом разбираться. Но интереснее! Чисто практическая задачка. Имеем СОП, в котором не только зарубка несколько отличается от НТД, но и толщина от объекта контроля. Например, на 1 мм, например, из-за износа объекта в процессе эксплуатации.
))) спасибо за интересный поворот))
Но я имел ввиду более простую ситуацию. У меня есть комплект СОПов с зарубками экв.площадью 7 ми, а мне нужно пересчитать на 2,5 мм.
Получается что везде поправка будет одна и та же?
Получается что да, если при этом все граничные условия, которые мы здесь пытаемся обсуждать, соблюдены.
AlexSinara
Профессионал
- Регистрация
- 20.07.2015
- Сообщения
- 883
- Реакции
- 564
Ежели, не затруднит – то, какие условия и как их выдержать или соблюсти…
Мы здесь, в основном, обсуждали ограничение "сверху", т.е. запас сигнала от зарубки наибольшего размера до насыщения. Было высказано предположение, что Крауткремеровское условие разделения отражателей на малые и большие (G<0,3) слишком жесткое. Если от G перейти к отношению площадей, получится максимальная эквивалентная площадь 0,1 от площади бесконечного отражателя. Но есть еще ограничение "снизу" и "слева", обусловленное шумами, в т.ч. РШХ. Заданный сигнал/шум в зоне контроля надо обеспечить. Что касается ограничения "справа", оно от затухания и конечного запаса усиления, то для зарубок оно вряд ли актуально, т.к. они в основном используются для небольших толщин.
И формальная сторона вопроса. Вроде и нет действующих НТД, позволяющих делать поправки в случае использования зарубок иной площади. Эта возможность была в 1 редакции ОП-501 (РД34.17.302), но потом ее не стало.
Действительно, интересно. Можно попробовать оценить в дальней зоне, используя формулы акустического тракта для зарубки.
И разность амплитуд будет зависеть помимо отношения площадей зарубок еще от затухания и дополнительного рассеивания, которое испытает УЗ-пучок, пройдя большее расстояние. Дополнительное затухание на глубине 1 мм будет не большим, и думаю этим фактором можно пренебречь. А влияние дополнительное рассеивание, по формулам акустического тракта, будет равно отношению дальностей по лучу в первом и во втором случае, возведенные в квадрат. Причем дальность по лучу считается от мнимой пьезопластины. Именно на этот коэффициент и необходимо умножать классическое отношение площадей. Получается, что чем больше толщина шва, тем ближе это отношение к 1, и тем меньше влияние этого дополнительного 1 мм. Беглый расчёт для угла 65° толщин 20 и 21 мм, показывает дополнительных 0,4 дБ. Но это все для дальней зоны.
Стоит отметить, что практический выход еще проще. Ну и пусть у нас зарубка на S+1 мм, сделаем перерасчет на нужную зарубку, но на той же глубине S+1 и по ней построим DAC кривую. Дефектоскоп сам соединит все точки…
Практическая проблема как раз в том, что чаще зарубка используется для небольших толщин, т.е. в переходной и ближней зонах тоже. Иногда даже случается, что амплитуда от прямой зарубки меньше, чем от отраженной, а зарубка одна, просто СОП перевернули
не только. формула, что в приложении (не помню по памяти номер) ГОСТ 14782-86 не привязана к 6 мм, можете использовать любое отверстие. если будете использовать материал ОК для образцов, то проблему затухания можно решить. эта же формула и АРД рассчитывает, если ее немного упростить.
такая же вероятность и у любой АРД и вообще у расчетных методов, коими вы балуетесь.
Ермолов же автор ГОСТ 14782-86, почему он в ГОСТе этот график не изобразил? и на величину зарубки там тоже ограничений нет, только на соотношение. кстати, не только Ермолов этим занимался, есть публикации и других авторов на эту тему и там графики еще интересней.
действительно для обычного ПЭП с размером пластины 5-7 мм для зарубки высотой более 3 мм будет наблюдаться нелинейная зависимость амплитуды сигнала от высоты (факт известный).
В ГОСТ 14782-86 про эти 3 мм ничего нет, там только ограничение на соотношение ширины и высоты отражателя. вот так. а в новом ГОСТ даже и соотношения нет, либерализм полный. и вот я думаю, а кто за эти все недочеты отвечать будет если что?
ответ крайне прост и мы его здесь обсуждали, виной этому все то же физическое "насыщение" или нелинейность амплитуды сигнала от высоты зарубки. две одинаковые зарубки по площади, но разные по высоте легко могут дать различие больше 6 дБ.
а вот насчет прочерков а ОСТ можно подумать. никакой особой разницы между зарубкой и ПДО с точки зрения насыщения сигнала нет (ПДО для больших углов ввода немного выигрывает в геометрии). надо правильно выбирать размер пластины ПЭП, чтобы можно было использовать большие отражатели. понятно, что большие и маленькие это условно, это размеры можно характеризовать только по отношению к размерам чувствительных элементов ПЭП и расстоянию от ПЭП до отражателя. В АРД все это можно наблюдать, поэтому для качественного анализа АРД очень полезна.
мне немного не с руки выступать здесь поборником АРД и расчетных подходов. я уже много раз критиковал использование АРД и сложности связанные с этим подходом. повторять не буду, при желании можно посмотреть в соответствующих сообщениях здесь на форуме.
такие НТД есть ("я даже их могу по пальцам перечесть"), но не в этом дело. дело в том, что ГОСТ 14782-86 (да и новый тоже) такой пересчет принципиально разрешает (на основании этого они и в ОП-501 появились). связь между площадями ПДО и зарубки установлена этим документом, границ там никаких нет. почему не применять?
а мне думается, что в переходной и ближней зоне сам подход к чувствительности должен быть с учетом особенностей этих зон. зарубка тут ничего не даст.
Дык, и зарубки Вы не сильно жалуете. ИМХО зарубка была намного более актуальна в эпоху аналоговых дефектоскопов. Началом строба отмечали "прямую" зарубку, концом - отраженную. Вот и зону контроля выставили. Удобно было, когда не было возможности в цифровом виде задавать эти параметры. Сейчас все проще. Осталась только мифическая условная протяженность зарубки .
зарубка была удобна тем, что непосредственно определяла величину допустимого или недопустимого непровара в корне шва. наносили ее непосредственно на ОК, с ростом культуры начали использовать образцы.
с точки зрения выявления несплошностей особенного смысла в зарубке тоже нет, можно приноровиться к другим отражателям, изготовление которых попроще.
я то писал про ближнюю зону. какой отражатель не используй, а особенности то этой зоны остаются. надо просто оценить флуктуации амплитуды в этой зоне и если уж так хочется точного контроля, то использовать эту оценку или разбраковку производить с учетом этой оценки (конечно, в НТД описать). хотя для импульсного возбуждения флуктуации в этой зоне достаточно скромные в сравнении с непрерывным (обычно не более 6 дБ, а чаще еще меньше 3-4 дБ).
наверное не дополнительное рассеяние (обычно мы про рассеяние не говорим, и затухание и рассеяние имеют один и тот же закон ослабления амплитуды, хотя физически разные процессы, поэтому используют просто коэффициент затухания, который в себя включает все), а вы имели ввиду расхождение луча или фронта волны?
Колян2
Дефектоскопист всея Руси
Оч. интересненько! Может обьясните, как например, на паропроводе набить зарубку и настроить прибор на определение непроваров? Возможно Вы будете смеяться, но в теплонергетике СОПы изготавливают либо из ОК или из такого-же материала с примерно такой-же наработкой. Хамы-одно слово...
Да, формулу из приложения ГОСТа можно использовать для любого диаметра, но диаграмма в ГОСТе для диаметра 6 мм. Вы для другого диаметра диаграмму сами рисовать будете)))? Или считать заново на каждую глубину?
И не поможет вам с затуханием ОК. Во-первых как просверлить, с нужными допусками это отверстие если перед Вами сосуд? Ну ладно, нашли такой же образец, сколько отверстий сверлить? SKH диаграмма позволяет одно, но тогда при пересчете на другую глубину, Вам обязательно понадобиться знать значения затухания. Либо сверлить много на соответствующих глубинах - хрень!
Не знал, что Ермолов автор этого ГОСТа, но меня это ничуть не смущает. Я видел его книги 80-х и там есть эти графики, которые он чертил из практических экспериментов. И у меня волосы дыбом вставали, когда я их видел, там далеко не такая красивая картинка, которую я приводил в посте #159. Только для 2-х мм что-то знакомое. И меня ни сколько не удивляет, что их не включили в ГОСТ. А график из #159 я взял из его книги 2000-х. Ну не решились они "это" вставлять в ГОСТ, но это лично мое мнение.
А коком физическом "насыщении", для высоты зарубки в 3 мм, Вы говорите? Да и размеры пьезопластины у нас могут превышать 9 мм, да и вообще быть любые. Этот же факт влияет на придельные размеры компактных отражателей, больше которых поле "линейным" уже считать не будем. УЗ-пучок расширяется с расстоянием и эти предельные размеры компактных отражателей так же должны увеличиваться.
Проведем расчет: имеем преобразователь частотой 2,5 МГц, угол ввода 65град., угол призмы 50град., диаметр пьезопластины ну пусть D=9 мм. Уровень раскрытия пучка на определенном уровне: a=arcsin(n*l/r)
n - коэффициент, отвечающий за определенный уровень падения амплитуды по фронту, относительно центрального луча. Примем 0,22, именно это значение брал Ермолов когда считал зарубки (это значение можно рассчитать по формуле Бесселя).
l - длинна волны, примерно 1,3 мм;
r - мнимый радиус пьезопластины: l=(D/2)*(cos65/cos50)=2,96 мм.
тогда a=arcsin(0,22*1,3/2,96)=5,5 градусов. То есть УЗ-пучок в конусе углом в 2*5,5=11 град. считаем эффективным и поле внутри него "линейным" (Ермолов). (Можно ужесточить и это требования, уменьшив n, и рассчитанный угол). На глубине 15 мм основание такого пучка будет около 6,8 мм и наша зарубка, в 3 мм легко в него войдет.
.
Дело не в физическом насыщении, дело в физике отражения сигналов, которая меняется с увеличением высоты зарубки. Вот, что пишет по-этому поводу Ермолов в книге от 1981 года
В практическом контроля расчетами вообще не занимаюсь. Но изучаю этот вопрос.
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Автор ГОСТ 14782 Гурвич А. К., а Ермолов И. Н. как раз очень сопротивлялся некоторым положениям этого ГОСТа. ardon:
Совершенно верно! Прошу прощения. Конечно коэффициент затухания включает в себя и рассеивание и поглощение. Я имел в виду Расхождение лучей (а не рассеивание), дополнительное расхождение лучей.
не ну не буквально же. я привел фабулу появления этой зарубки. понятно, что не только тубопроводы, но зарубка и для х-образных швов буквально не подходит: корень не в том месте.
как СОПы изготавливают в энергетике я знаю, вы про это мне не свистите. это вы пишите как должно быть, а как в жизни на самом деле я хорошо знаю, чай поди не один год в теме.
как на паропроводе набить зарубку вообще не вопрос- ударил специальным зубильцем (потом копыто придумали), более-менее получилось и хорошо. это в эксплуатации трудно набить на внутренней стороне, а во время сварки нового проблем то нет. в то время когда эта зарубка только-только входила в практику использования в основном электростанции строились. ну и не только электростанции, всякое можно так. в отношении того, что концентратор на ОК не допустим тоже учли со временем и перешли уже на образцы, а дальше количественный счет подтянули, метрологию и прочую культуру. потом главным отражателем сделали ПДО (не буквально, то что ПДО главный в НТД в явном виде не найдете), но от зарубки уже отказаться было сложно - отражатель попроще в изготовлении, да и много наделали. вот такой исторический экскурс.
а какая разница то? вы же не знаете какие механизмы отражения влияют, по большому счету этого никто не знает. есть экспериментальная зависимость амплитуды сигнала от размеров или в нашем случае от высоты зарубки. так вот, при увеличении высоты и соответственно площади линейная связь между площадью и амплитудой нарушается, это известный факт. причина в основном такая же как и для ПДО при увеличении размера ПДО. как с этим связан размер пъезопластины можно посмотреть на АРД, там это все есть.
Похожие темы
