Коэффициент затухания с "просветлением".

polter · 30.08.2022

Всех приветствую!
Досталась мне одна работа по анализу коэффициента затухания и я никак не могу найти объяснение в литературе причину "Просветления" Может кто уже копал в эту сторону.
Имеем: Образец - цилиндр диаметром 18 мм и длиной 31 мм. ПЭП111-5-14. Дефектоскоп Уралец Частота 5 Мгц.
Анализируем коэффициент затухания по отраженному сигналу. Получаем что второе отражение Всегда выше первого, т.е. имеет отрицательный коэффициент затухания.
ПЭП менял, частоту менял - тоже самое.
Фото экрана дефектоскопа прикладываю. Зондирующий убран чтобы не мешал.
Пробовал образцы большего диаметра и меньшей толщины - эффект тот же.

Есть у кого идеи???

ЛюкА · 30.08.2022

Было однажды, когда второй донный был выше первого. Делал обычным прямым ПЭП толщинометрию стенки трубы. И из-за того, что ближняя зона ПЭП была больше, чем толщина металла, то амплитуда первого донного была ниже чем второго.

Может что-то особое с акустическими свойствами образца?

Kaktus_SPb · 30.08.2022

polter написал(а):
Всех приветствую!
Досталась мне одна работа по анализу коэффициента затухания и я никак не могу найти объяснение в литературе причину "Просветления" Может кто уже копал в эту сторону.
Имеем: Образец - цилиндр диаметром 18 мм и длиной 31 мм. ПЭП111-5-14. Дефектоскоп Уралец Частота 5 Мгц.
Анализируем коэффициент затухания по отраженному сигналу. Получаем что второе отражение Всегда выше первого, т.е. имеет отрицательный коэффициент затухания.
ПЭП менял, частоту менял - тоже самое.
Фото экрана дефектоскопа прикладываю. Зондирующий убран чтобы не мешал.
Пробовал образцы большего диаметра и меньшей толщины - эффект тот же.

Есть у кого идеи???

Вы с торца озвучиваете или с цилиндрической поверхности?
Если с торца, то
1. 31мм*2 / 5,9мм/мкс=10,5мкс - первый донный для стального цилиндра ну или 31мм
31мм*2*2 / 5,9мм/мкс=21 мкс - второй донный ну или 62мм

А у вас на картинке 50мм и 110мм примерно...

2. А ПЭП у Вас ровно по центру расположен или ближе к цилиндрической поверхности, если ближе к цилиндрической поверхности, то будет образовываться подповерхностная волна

3. Поставьте ПЭП ровно по центру, у Вас из-за того, что цилиндр по диаметру почти совпадает с шириной пучка, практически не будет расхождения пучка и ....первый и второй донный должны быть одинаковы по высоте (амплитуде)

4. На образце такой малой толщины без акустической задержки коэффициент затухания измерять бесполезно:
допустим он у Вас 0,016дБ/мм, разница по лучу между первым и вторым 62мм умножаем на 0,016 дБ/мм получаем 0,992 дБ ...

ЛюкА · 30.08.2022

Kaktus_SPb написал(а):
А у вас на картинке 50мм и 110мм примерно...

..

Это же УД9812 "Страдалец". На фото видно что развертка по координате X
А для прямого ПЭП ее надо отключать, и активировать по координате H

Тогда может правду и покажет)

dea135 · 30.08.2022

polter написал(а):
Анализируем коэффициент затухания по отраженному сигналу. Получаем что второе отражение Всегда выше первого, т.е. имеет отрицательный коэффициент затухания.

с коэффициентом затухания всегда будет засада, не сможете вы количественно его посчитать. только через АРД, но это слишком искусственный путь, разве для балды.

polter написал(а):
Получаем что второе отражение Всегда выше первого

так и должно быть. посмотрите на типичные АРД диаграммы. вот если возьмете образец большей длины, то такого эффекта не будет.

ЛюкА · 30.08.2022

Похоже надо брать раздельно-совмещенный ПЭП и дело тогда пойдет.

Kaktus_SPb · 30.08.2022

dea135 написал(а):
с коэффициентом затухания всегда будет засада, не сможете вы количественно его посчитать. только через АРД, но это слишком искусственный путь, разве для балды.

так и должно быть. посмотрите на типичные АРД диаграммы. вот если возьмете образец большей длины, то такого эффекта не будет.

1. Я не буду, в отличие от некоторых, писать, про что у каждого на форуме видно....

2. Берем типовой ПЭП111-5к8 от Физприбора у него диаметр пьезоэлемента 8мм, частота 5 МГц
Ближняя зона для стали 4^2/1.18=13,5 мм три ближних зоны 40,5 мм, а длина цилиндра 31мм, что там по АРД должно быть? что от стенки 31мм сигнал много меньше чем от 62мм?

3. А вот если взять типовой от Физприбора ПЭП111-2,5к14, то там 49/2,36=20,76мм ближняя зона, три ближних 62мм, тут возможны варианты, но не как на фото

Kaktus_SPb · 30.08.2022

ЛюкА написал(а):
Было однажды, когда второй донный был выше первого. Делал обычным прямым ПЭП толщинометрию стенки трубы. И из-за того, что ближняя зона ПЭП была больше, чем толщина металла, то амплитуда первого донного была ниже чем второго.

Может что-то особое с акустическими свойствами образца?

Мне Евгений Федорович Кретов показывал на Ижорском заводе при установке ПЭП на цилиндрическую поверхность вала, что в некоторых местах второй донный больше первого, в этом случае скорее не акустические свойства, а форма обеих (ввода и отражающей) поверхностей влияние оказывает

Kaktus_SPb · 30.08.2022

polter написал(а):
Всех приветствую!
Досталась мне одна работа по анализу коэффициента затухания и я никак не могу найти объяснение в литературе причину "Просветления" Может кто уже копал в эту сторону.
Имеем: Образец - цилиндр диаметром 18 мм и длиной 31 мм. ПЭП111-5-14. Дефектоскоп Уралец Частота 5 Мгц.
Анализируем коэффициент затухания по отраженному сигналу. Получаем что второе отражение Всегда выше первого, т.е. имеет отрицательный коэффициент затухания.
ПЭП менял, частоту менял - тоже самое.
Фото экрана дефектоскопа прикладываю. Зондирующий убран чтобы не мешал.
Пробовал образцы большего диаметра и меньшей толщины - эффект тот же.

Есть у кого идеи???

завтра во второй половине дня можно связаться по zoom или whats app, если Вы в Питере, то могу подъехать, +7981-808-29-00

polter · 30.08.2022

Kaktus_SPb написал(а):
Вы с торца озвучиваете или с цилиндрической поверхности?
Если с торца, то
1. 31мм*2 / 5,9мм/мкс=10,5мкс - первый донный для стального цилиндра ну или 31мм
31мм*2*2 / 5,9мм/мкс=21 мкс - второй донный ну или 62мм

А у вас на картинке 50мм и 110мм примерно...

2. А ПЭП у Вас ровно по центру расположен или ближе к цилиндрической поверхности, если ближе к цилиндрической поверхности, то будет образовываться подповерхностная волна

3. Поставьте ПЭП ровно по центру, у Вас из-за того, что цилиндр по диаметру почти совпадает с шириной пучка, практически не будет расхождения пучка и ....первый и второй донный должны быть одинаковы по высоте (амплитуде)

4. На образце такой малой толщины без акустической задержки коэффициент затухания измерять бесполезно:
допустим он у Вас 0,016дБ/мм, разница по лучу между первым и вторым 62мм умножаем на 0,016 дБ/мм получаем 0,992 дБ ...

1) Звучу с торца. Проблему с центровкой рассматривал, двигал во всех направлениях результат одинаков.
2) Скорость образцов около 1500 на мм я внимание не обращаю, т.к. ориентируюсь на время. для этого у меня там строб.
3) не совсем понятна причинно следственная связь Прошу разъяснить.
4. Я ожидаю примерно 0,2дБ МГц/см это достаточно чтобы увидеть его на 4х отражениях
5. Основной вопрос причина "просветления в зоне 2го отражения И как правильно измерить коэффициент затухания в заданных реалиях

polter · 30.08.2022

ЛюкА написал(а):
Это же УД9812 "Страдалец". На фото видно что развертка по координате X
А для прямого ПЭП ее надо отключать, и активировать по координате H

Тогда может правду и покажет)

И как это мне поможет в поиске истины?

polter · 30.08.2022

dea135 написал(а):
с коэффициентом затухания всегда будет засада, не сможете вы количественно его посчитать. только через АРД, но это слишком искусственный путь, разве для балды.

так и должно быть. посмотрите на типичные АРД диаграммы. вот если возьмете образец большей длины, то такого эффекта не будет.

Конечно не будет и мы видим это на фото, Вопрос остается в силе, что это, какова причина?

Почему так должно быть? Можете назвать причину?
За последние пол года я проверил около 100 образцов и данный эффект наблюдался только в 10 из них. Что это может быть?

polter · 30.08.2022

ЛюкА написал(а):
Похоже надо брать раздельно-совмещенный ПЭП и дело тогда пойдет.

Тем самым внеся погрешность в расстояние. Или вы знаете как компенсировать или учесть сей момент?

polter · 30.08.2022

Kaktus_SPb написал(а):
Мне Евгений Федорович Кретов показывал на Ижорском заводе при установке ПЭП на цилиндрическую поверхность вала, что в некоторых местах второй донный больше первого, в этом случае скорее не акустические свойства, а форма обеих (ввода и отражающей) поверхностей влияние оказывает

На цилиндрической поверхности это может быть объяснимо, если вторая отраженная волна сфокусируется в точке входа. В данном случае замер идет с плоскопараллельной стороны.

polter · 30.08.2022

Kaktus_SPb написал(а):
завтра во второй половине дня можно связаться по zoom или whats app, если Вы в Питере, то могу подъехать, +7981-808-29-00

Как всегда, спасибо за предложение!
Я в Москве. Завтра на производстве в Зеленограде буду, может и освобожусь пораньше, хотя обычно до вечера забот хватает.

ЛюкА · 30.08.2022

polter написал(а):
Тем самым внеся погрешность в расстояние. Или вы знаете как компенсировать или учесть сей момент?

Эмм.. я может что-то не соображу.
Есть какой-то нюанс с раздельно-совмещенными ПЭП?

Глубиномер настраиваем стандартно, например по СО-2, на величину 59 мм, 20 мкс
Поправка на время в ПЭП таким образом будет уже внесена.

Зато ближняя зона у раздельно-совмещенных намного меньше.

ЛюкА · 30.08.2022

polter написал(а):
И как это мне поможет в поиске истины?

С истиной не особо поможет)
А глубину будет корректно отображать.

dea135 · 30.08.2022

polter написал(а):
Конечно не будет и мы видим это на фото, Вопрос остается в силе, что это, какова причина?

Почему так должно быть? Можете назвать причину?

причина в особенностях или условиях интерференции сигнала. меня несколько напрягло вот это

polter написал(а):
За последние пол года я проверил около 100 образцов и данный эффект наблюдался только в 10 из них. Что это может быть?

полагаю, что геометрия образцов разная, в противном случае, объяснить будет сложнее. механизм интерференции всем нам понятен, хотя бы в общем. теперь, что в вашем случае. вот я сначала не обратил внимание на диаметр образца, а он достаточно мал. в результате от стенки образца будет переотражаться краевая волна (ну считайте просто стенки будут переотражать) результатом этого будет более сложная картина интерференции. в интерференции будут участвовать не три волны как обычно (прямая и две краевых), а пять (дополнительно две переотраженных краевых волны). очевидно, вот это и есть причина увеличения сигнала. причем вы рассматриваете сигналы, которые полностью интерферировали. вот две одинаковых волны накладываются друг на друга, результатом может быть увеличение амплитуды волны в два раза, а может быть полностью исчезновение волны или много промежуточных вариантов в зависимости от задержек времени между этими волнами. вот так и в вашем случае, если все сложилось, то сигнал большой, а не сложилось ...
можно попробовать поэкспериментировать. 1. попробуйте перейти в режим радиосигнала, выделите только первую полуволну и посмотрите как она меняется от расстояния. такого эффекта быть не должно- сигнал будет монотонно уменьшаться по мере удаления от источника. а вот хвост сигнала наоборот, там волны будут заметно интерферировать и где то они будут в фазе, а где то в противофазе. 2. уменьшить влияние стенок образца. например, поместить образец в воду или стенки сделать шершавыми. в этом случае максимальный сигнал должен измениться (уменьшится). можно взять образец такой же толщины, но большого (другого) диаметра. можно смоделировать этот процесс в столбе воды, где легко менять длину столба, что практически не сложно, но чтобы убедиться в правильности изложенного механизма достаточно 1, 2.

Kaktus_SPb · 31.08.2022

polter написал(а):
На цилиндрической поверхности это может быть объяснимо, если вторая отраженная волна сфокусируется в точке входа. В данном случае замер идет с плоскопараллельной стороны.

1. Раз этот эффект наблюдается на незначительной части образцов, а с центровкой Вы уже экспериментировали ....
Может дело в незначительной непараллельности поверхностей некоторых образцов - так как цилиндр довольно узкий, то второй донный приходит от угла донной и цилиндрической поверхностей....

2.А что за материал со скоростью продольной 1500м/с?

polter · 31.08.2022

dea135 написал(а):
причина в особенностях или условиях интерференции сигнала. меня несколько напрягло вот это

Есть нюанс. Состав образцов немного меняется с целью достижения идеального коэффициента поглощения.

dea135 написал(а):
полагаю, что геометрия образцов разная, в противном случае, объяснить будет сложнее. механизм интерференции всем нам понятен, хотя бы в общем. теперь, что в вашем случае. вот я сначала не обратил внимание на диаметр образца, а он достаточно мал. в результате от стенки образца будет переотражаться краевая волна (ну считайте просто стенки будут переотражать) результатом этого будет более сложная картина интерференции. в интерференции будут участвовать не три волны как обычно (прямая и две краевых), а пять (дополнительно две переотраженных краевых волны). очевидно, вот это и есть причина увеличения сигнала. причем вы рассматриваете сигналы, которые полностью интерферировали. вот две одинаковых волны накладываются друг на друга, результатом может быть увеличение амплитуды волны в два раза, а может быть полностью исчезновение волны или много промежуточных вариантов в зависимости от задержек времени между этими волнами. вот так и в вашем случае, если все сложилось, то сигнал большой, а не сложилось ...
можно попробовать поэкспериментировать. 1. попробуйте перейти в режим радиосигнала, выделите только первую полуволну и посмотрите как она меняется от расстояния. такого эффекта быть не должно- сигнал будет монотонно уменьшаться по мере удаления от источника. а вот хвост сигнала наоборот, там волны будут заметно интерферировать и где то они будут в фазе, а где то в противофазе. 2. уменьшить влияние стенок образца. например, поместить образец в воду или стенки сделать шершавыми. в этом случае максимальный сигнал должен измениться (уменьшится). можно взять образец такой же толщины, но большого (другого) диаметра. можно смоделировать этот процесс в столбе воды, где легко менять длину столба, что практически не сложно, но чтобы убедиться в правильности изложенного механизма достаточно 1, 2.

С радиоволной поэкспериментировал фотки выложил, результат тот же, разве что увеличение поменьше.

С водой сложности, если полностью погрузить образец в воду - отражения от границы вода образец почти нет, усиления дефектоскопа не хватает, чтобы вытянуть сигнал. Надо придумать как сделать окружение в воде, чтобы торец образца чуть выходил из воды, тогда все лишние волны будут уходить в вводу, а центральная останется. стенки зашершавил - результат тот же.

Коэффициент затухания с "просветлением".

Профессионал

Вложения

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Профессионал

Профессионал

Профессионал

Профессионал

Профессионал

Профессионал

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Дефектоскопист всея Руси

Профессионал

Вложения