Как определить затухание ультразвука?
- Автор темы Qrewtewi
- Дата начала
Могу посоветовать 2 способа. 1 - экспресс, на пальцах. 2 - с претензией на точность.
1 способ - прямым ПЭП на параллельных поверхностях получить 2 или более донных сигналов, посчитать разницу амплитуды (в дБ) между первым и вторым (третьим/четвёртым) донным сигналом А1-А2, посчитать разницу расстояний между этими же сигналами S2-S1, поделить первое на второе. Получится затухание в дБ/м (или дБ/мм).
2 способ - взять генератор сигналов, осциллограф (либо 2 одинаковых дефектоскопа), подключить к ним 2 ПЭП по раздельной схеме, один как передатчик, второй как приёмник. Сравнивать на осциллографе амплитуды посланных и принятых сигналов. Разницу амплитуд А1-А2 поделить на расстояние между приёмным и передающим ПЭП.
1 способ - прямым ПЭП на параллельных поверхностях получить 2 или более донных сигналов, посчитать разницу амплитуды (в дБ) между первым и вторым (третьим/четвёртым) донным сигналом А1-А2, посчитать разницу расстояний между этими же сигналами S2-S1, поделить первое на второе. Получится затухание в дБ/м (или дБ/мм).
2 способ - взять генератор сигналов, осциллограф (либо 2 одинаковых дефектоскопа), подключить к ним 2 ПЭП по раздельной схеме, один как передатчик, второй как приёмник. Сравнивать на осциллографе амплитуды посланных и принятых сигналов. Разницу амплитуд А1-А2 поделить на расстояние между приёмным и передающим ПЭП.
А зачем аж два дефектоскопа?
Кажись было бы достаточно одного, с подключением по раздельной схеме..?
Kaktus_SPb
Дефектоскопист всея Руси
для продольной волны (желательно взять совмещенный, а не РС, ПЭП)
берем образец "ступенька", ловим донные:
коэфф. затухания=[N2-N1-20Lg(H2/h1)]/[2(H2-H1)] - это с учетом того, что часть энергии волны теряется за счет расхождения пучка
Можно конечно взять разницу между вторым и первым донным, тогда расхождение пучка 6 дБ, а в знаменателе 2H
для поперечной волны (наклонный ПЭП):
берем прямоугольную болванку, берем сигналы от нижнего угла (прямой луч) и верхнего угла (однократноотраженный луч)
[N2-N1-20Lg(H2/h1)]/[2H/cosA]
P.S. Если надо затухание в дБ/м, то значения высоты подставляем в метрах
Последнее редактирование:
Антошка
Мастер дефектоскопии
- Регистрация
- 26.01.2015
- Сообщения
- 1,461
- Реакции
- 339
- Возраст
- 40
У меня вопрос первоклассника:
Кто пишет А и S, а кто N и H. В вашем случае N это амплитуда? И одна "высота ступеньки" указана большой H, а одна маленькой h, это опечатка или я чего упускаю?
И можно чуть подробнее о формуле: в знаменателе двойная разница расстояния, а в числителе разница амплитуд минус потерю части энергии?
Это пройденный лучом путь по ступеньке (т.е. высота*число отражений) для соответствующего сигнала
Kaktus_SPb
Дефектоскопист всея Руси
Меня учили, что если амплитуда (усиление или ослабление) в дБ, то обозначаем N, если в вольтах, метрах, паскалях, то U или А. (Например, в ГОСТ 14782 можно встретить обозначения N0 и Nx). Так как автору затухание надо было оценить в дБ/мм, то и апмлитуду берем в дБ.
По высоте у меня опечатка, обе буквы большие (можно обе маленькие), но опять же я привык, большая буква толщина сечения, маленькая буква - глубина залегания отражателя)
Для наклонного преобразователя важно учитывать не глубину залегания, а пройденный путь (путь по лучу). Кто-то его обозначает R, кто-то S
В любом случае это H/cosA, где А - угол ввода
Двойка рядом с H/cosA учитывает то, что для совмещенного ПЭП волна распространяется туда и обратно
Теперь про логарифм: в дальней зоне ослабление энергии волны в грубом приближении (не учитываем шероховатость поверхности, считаем поверхности плоскопараллельными и т.п.) определяется расхождением пучка и затуханием. Поэтому для измерения затухания необходимо измерить ослабление сигналов ( в образце толщиной более границы ближней зоны) и вычесть потери и-за расхождения пучка (для бесконечной плоскости ослабление обратно пропорционально расстоянию).
P.S. Если затухание определяем по образцу одной толщины (H), то пользуемся второй формулой
P.P.S. Если есть два одинаковых наклонных ПЭП, а длина образца достаточно большая, то можно брать сигналы не от углов, а, направив ПЭП навстречу друг другу и расположив на расстоянии 2H*TgA, измерить амплитуду первого донного сигнала, а на расстоянии 4H*TgA, измерить амплитуду второго донного сигнала.... TgA - тангенс угла ввода
Вложения
Последнее редактирование:
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Если Вы контролируете черную сталь, возьмите СО-2, измерьте амплитуду эхо сигнала в дБ по размерам 59 мм и 30 мм. Из большего значения вычтите меньшее и разделите на 29 мм. Получите затухание в стали 20 в дБ/мм.ardon: В других черных сталях затухание примерно такое же. По любому это точнее, чем вычислять по формулам.
Kaktus_SPb
Дефектоскопист всея Руси
Это для частоты 2,5 МГц, а вот с 5МГц даже в СО-2 начинаются интересности.....
Последнее редактирование:
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Поскольку отражатели практически бесконечные, то о БЗ можно забыть.
Kaktus_SPb правильно заметил, что для 5МГц могут появиться отражения от боковых стенок СО-2, но появятся они позже основного сигнала.
И вообще, сейчас футбол начнется, а Вы про затухание.
:drinks:Так, но есть один нюанс. Анизотропия, в т.ч. по затуханию.
Опять же, затухание, от металлургической истории зависит.
:drinks: И даже для 2,5 не всегда
Kaktus_SPb
Дефектоскопист всея Руси
вчера студентов на практике попросил поймать сигнал от отверстия диаметром 6мм на глубине 15мм в СО-2 (5 штук) и в СО-3Р (5 штук) для ПЭП121-2,5-70 и ПЭП121-5-70. Для 5 МГц разброс 15 дБ, для 2,5 МГц один образец "выбился" на 6 дБ, остальные 9 плюс-минус 2 дБ. Сегодня "поиграемся" с прямыми ПЭП на этих же частотах, сравним первый и второй донный в сечениях 59мм и 30мм (у СО-3Р 29мм)
Kaktus_SPb
Дефектоскопист всея Руси
Поскольку отражатели практически бесконечные, то о БЗ можно забыть.
Kaktus_SPb правильно заметил, что для 5МГц могут появиться отражения от боковых стенок СО-2, но появятся они позже основного сигнала.
И вообще, сейчас футбол начнется, а Вы про затухание.
Я не про отражения от боковых стенок (на 5 МГц луч поуже должен быть, ну или такой же, если уменьшаем 2 раза размеры пьезоэлемента), я как раз про затухание
Нет.
Получите сумму потерь на расхождение и затухание на миллиметр
Забыли
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
У dea135 один СО-2 "выбился на 18 дБ.
Анизотропия в стали 20 незначительная. Для практических целей ею можно пренебречь.
Вспомните, первый пост ТС. Речь шла о настройке прибора для работы с АРД. А это уже среднепотолочная точность контроля.
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Затухание для большей частоты конечно будет больше, но его тоже можно оценить например по СО-2.
Kaktus_SPb
Дефектоскопист всея Руси
Проблема в другом. Большинство мер СО-2 (СО-3Р) на частоте 2,5МГц имеют одинаковые акустические характеристики, а вот на 5 МГц стандартные образцы перестают быть стандартными....
Михаил57
Дефектоскопист всея Руси
- Регистрация
- 06.03.2013
- Сообщения
- 10,960
- Реакции
- 1,067
Это верно. "Настоящие" СО сейчас найти трудно.
Вероятно, Вы имеете ввиду анизотропию по скорости. С затуханием, скорее всего, ситуация иная. В прокате, выпускаемом без полной термической обработки, а такого проката большинство, полосчатость и текстура значительная. Т.е. зерна не равноосные, а расплющены. А затухание зависит от размера зерен
