Расчет пути в призме ПеП

Ответить

speaky

Специалист
Регистрация
25.09.2014
Сообщения
295
Реакции
44
Устанавливаем длительность развертки в пути по лучу около 200 мм. Получаем на эране 2 импульса. Путь между 1 и 2 - 110 мм. Между ЗИ и 1 - 55 мм + путь в призме эквивалентного ПЭП, в котором материал призмы "подменили" материалом объекта контроля. Обычно в дефектоскопах устанавливают не путь, а время задержки в призме. Время в путь пересчитываем, если известны скорости.

Появилась и у меня необходимость определить путь в призме в мм. Могу ли я воспользоваться данными дефектоскопа, полученными после автокалибровки по двум последователным сигналам. Например, провел автокалибровку на образце V2 по сигналам от радиуса 25 мм. Прибор "выдал" скорость 3251 м/с и задержку в призме
 

tvagel

Специалист
Регистрация
17.07.2013
Сообщения
315
Реакции
122
speaky ваш прибор показал параметр Призма – время [мкс], если знаете скорость [м/с] в материале призмы, то можете посчитать расстояние – путь [мм].
 

speaky

Специалист
Регистрация
25.09.2014
Сообщения
295
Реакции
44
Пардон.Не написал сообщение целиком, случайно нажал enter и отредактировать не успел).

Устанавливаем длительность развертки в пути по лучу около 200 мм. Получаем на эране 2 импульса. Путь между 1 и 2 - 110 мм. Между ЗИ и 1 - 55 мм + путь в призме эквивалентного ПЭП, в котором материал призмы "подменили" материалом объекта контроля. Обычно в дефектоскопах устанавливают не путь, а время задержки в призме. Время в путь пересчитываем, если известны скорости.

Например, провел автокалибровку на образце V2 по сигналам от радиуса 25 мм. Прибор "выдал" скорость 3251 м/с и "компенсацию" задержки в призме "ноль" (см. рис.) в мсек. Делю этот "ноль" на два, умножаю на скорость в призме(беру из паспорта ПЭП), преобразовую величины и получаю путь в призме в мм 7,95 (см. рис.) Правильно ли я понял? На горизонтальной шкале по лучу вижу сигнал на 25 мм от радиуса V2, ЗИ не вижу, регулирую на данном дефектоскопе "задержку" по изображению. При значении задержки -7,95 появляется ЗИ в начале экрана. Т. е. 7,95 мм-это и есть задержка в призме в моем случае? И можно ли считать такой способ достаточно достоверным.
 

Вложения

  • задержка 0.bmp
    301 KB · Просмотры: 26
  • задержка 7 95.bmp
    301 KB · Просмотры: 17
Последнее редактирование:

speaky

Специалист
Регистрация
25.09.2014
Сообщения
295
Реакции
44
И еще вопрос. Если требуется определить расстояние непосредственно от излучающей пластины до отражателя,то мы должны взять в расчет тот самый путь в призме (в мм). Но следует ли учитывать угол призмы при определении это расстояния? Т. е. это определяемая задержка эквивалентна некоторому фокусному расстоянию, а не фактическому-по наклону призмы?!
 

Вложения

  • схема приломления.jpg
    схема приломления.jpg
    1.3 MB · Просмотры: 35
Последнее редактирование:

astrut

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.10.2013
Сообщения
7,833
Реакции
2,589
Все-таки точнее по двум сигналам - от R 25 и R50. И амплитуду по экрану одинаковую выставить, особенно для измерения по фронту. Погрешность уменьшите. Классический ручной способ настройки. Между R 25 и R50 скоростью добиваетесь значения ровно 25,0 (а можно и многократные отражения использовать, не меняя положения ПЭП), затем, задержкой добиваетесь от R 25 ровно 25,0 и считываете величину задержки в призме (время, мкс).
Т. е. это определяемая задержка эквивалентна некоторому фокусному расстоянию, а не фактическому-по наклону призмы?!
Понятие "фокус" используется для РС и фокусирующих ПЭП. У Вас на рисунке это просто путь в призме. Обычно пользователю достаточно времени задержки. Далее используют т.н. эквивалентный ПЭП, в котором материал призмы подменяют на материал объекта. Тип волны тот же - поперечная. Вот только размер экв. излучателя тоже пересчитывают. Но это для гурманов, чтобы, возможно, например, ввести поправки в АРД.
Сейчас посчитать путь в призме сложно. Материалы и скорости разные. Если производитель в паспорте скорость в призме не указал, тогда очень сложно.
 
Последнее редактирование:

astrut

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.10.2013
Сообщения
7,833
Реакции
2,589
Зы Как-то у Вас ПЭП странно нарисован. Стрела-то где?
 

speaky

Специалист
Регистрация
25.09.2014
Сообщения
295
Реакции
44
Классический ручной способ настройки. Между R 25 и R50 скоростью добиваетесь значения ровно 25,0 (а можно и многократные отражения использовать, не меняя положения ПЭП), затем, задержкой добиваетесь от R 25 ровно 25,0 и считываете величину задержки в призме (время, мкс).
Ну вручную, это если скорость звука известна, ну выставили номинальную, а задержкой добились нужного показания по лучу -задержка и скорость будут отличаться от данных после автокалибровки.
Понятие "фокус" используется для РС и фокусирующих ПЭП. У Вас на рисунке это просто путь в призме. Обычно пользователю достаточно времени задержки

Может не правильно выразился, вот о пути в призме из одной методички файл, там о какой-то фокусной точке сказано. как они ее получили?

С рисунком поспешил, ну увеличим контур, а конец красной линии возьмем за точку выхода.
 

Вложения

  • 12.pdf
    12.pdf
    227.2 KB · Просмотры: 17

astrut

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.10.2013
Сообщения
7,833
Реакции
2,589
Ну вручную, это если скорость звука известна, ну выставили номинальную, а задержкой добились нужного показания по лучу
Дык, откуда она известна? Давайте ничего на веру принимать не будем. Настройка глубиномера по известному пути - это решение системы уравнений с двумя неизвестными - скоростью и задержкой. Поэтому 2 сигнала на одном образце. Зная разности путей и времен, вычисляем скорость. Дальше, зная скорость, вычисляем время задержки в призме. Для уменьшения погрешности поиска максимума, удобно использовать функцию огибающей.

задержка и скорость будут отличаться от данных после автокалибровки
Если все сделано правильно, результаты ручной и автокалибровки должны совпасть. Обычно ручную калибровку проверяют раза три, особенно при освоении методики, когда случайная погрешность повыше будет. Автоматическую тоже можно несколько раз проверить. Там тоже вариации будут.
 

tvagel

Специалист
Регистрация
17.07.2013
Сообщения
315
Реакции
122
задержка и скорость будут отличаться от данных после автокалибровки.
Задержка в призме имеет более практическое значение. Ее измеренное значение вручную будет отличаться от измеренного автокалибровкой – это естественно. В любом случае нужно получить значения на СО-3:
- координата по лучу 55мм;
- координата по горизонтали sin(угла) х 55мм;
- координата по вертикали cos(угла) х 55мм.

У вас V2, но принцип остается. То значение призмы [мкс], которое дает максимально приближенные значения к выше указанным координаты – его и принимайте. Не забываем, что значение призмы в процессе контроля – изменяется.
о пути в призме из одной методички файл, там о какой-то фокусной точке сказано. как они ее получили?
См. файл. Его так же называют мнимым пьезоэлементом … для гурманов … ваша синенькая пунктирная получилась из красненькой. Фокус – это для РС датчика. Синький квадратик – это центр мнимой пластины.
конец красной линии возьмем за точку выхода.
Точка выхода – при малой толщине контактной жидкости – практически совпадает с точной ввода.
 

Вложения

  • 1.png
    1.png
    23.5 KB · Просмотры: 29

speaky

Специалист
Регистрация
25.09.2014
Сообщения
295
Реакции
44
Дык, откуда она известна? Давайте ничего на веру принимать не будем. Настройка глубиномера по известному пути - это решение системы уравнений с двумя неизвестными - скоростью и задержкой. Поэтому 2 сигнала на одном образце. Зная разности путей и времен, вычисляем скорость. Дальше, зная скорость, вычисляем время задержки в призме. Для уменьшения погрешности поиска максимума, удобно использовать функцию огибающей.

Кажись вспомнил, так обычно ручная с неизвестной скоростью и устроена: один сигнал на малой глубине (или первый путь R), второй сигнал на большей глубине (CО3 - 3R; V2 -4R). По большей глубине мы "крутим" скорость до нужного известного значения расстояния по образцу (2R, 4R и др.), а на меньшей глубине (R) "крутим" призму..Пока глубиномер не отобразит правильные координаты... И эту полученую "задержку в призме" мы можем смело брать для вычисления пути в призме. Правильно?


- координата по лучу 55мм;
- координата по горизонтали sin(угла) х 55мм;
- координата по вертикали cos(угла) х 55мм.
У вас V2, но принцип остается. То значение призмы [мкс], которое дает максимально приближенные значения к выше указанным координаты – его и принимайте. Не забываем, что значение призмы в процессе контроля – изменяется.

Интересно мне вот еще. что: если я развернул горизонтальную шкалу в "пути по лучу",то у меня после точной калибровке начало левого переднего фронта сигнала должно точно совпадать с точкой отметки 25 мм на шкале (допустим по V2 - R25)? А передний фронт ЗИ (если" сдвинуть картинку") с точкой со значением равным рассчитанному пути в призме? Если это так, то у меня на приборе некоторые не состыковки, на скринах, выложенных ниже, видно, что после нескольких повторяемых для точности калибровок на V2 от R25 передний фронт сигнала от "дуги" чуток ближе отметки 25 мм, а передний фронт ЗИ (если "сдвинуть картинку") при рассчитанном пути прибл. 7,95 мм (паспортный путь 7+/-1 мм) - на отметке прибл. -9.1 мм. Хотя глубиномер отображает координаты корректно.
Может я чего-то не понял?


См. файл. Его так же называют мнимым пьезоэлементом … для гурманов … ваша синенькая пунктирная получилась из красненькой. Фокус – это для РС датчика. Синький квадратик – это центр мнимой пластины.

Спасибо за формулу, правильно ля понимаю, Ra - это тот самый фактический (или опытный) путь в призме, который я пытаюсь вычислить по выше заданным вопросам? Скажите, 2а - это ширина или длина пластины и она умножается на два или просто так обозначено 2а?
 

Вложения

  • ЗИ общий.jpg
    ЗИ общий.jpg
    72.6 KB · Просмотры: 10
  • ЗИ увеличенный.JPG
    ЗИ увеличенный.JPG
    128.3 KB · Просмотры: 10
  • задержка 0 (1).jpg
    задержка 0 (1).jpg
    77.5 KB · Просмотры: 8

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
9,048
Реакции
1,777
Если это так, то у меня на приборе некоторые не состыковки, на скринах, выложенных ниже, видно, что после нескольких повторяемых для точности калибровок на V2 от R25 передний фронт сигнала от "дуги" чуток ближе отметки 25 мм
а вы когда задержку в призме вводили вы эту задержку как определяли по фронту или пику сигнала? похоже вы не мудрствовали и все определяли по максимуму сигналу (в дефектоскопе такая опция есть). вот вы и получили расстояние до R25 равным точно 25 мм по максимуму сигнала т.е. максимальное значение сигнала находится точно в положении 25 мм, а начало сигнала, конечно, должно быть смещено несколько вперед. можно измерения проводить по фронту и тогда все будет считаться от начала сигнала (по фронту несколько сложнее нужно регулировать усиление с целью поддержания постоянной амплитуды сигналов, которые измеряются. есть еще кое-какие тонкости)

а передний фронт ЗИ (если "сдвинуть картинку") при рассчитанном пути прибл. 7,95 мм (паспортный путь 7+/-1 мм) - на отметке прибл. -9.1 мм
тоже все качественно правильно скорость то в призме не 3200, а что-то типа 2800, а прибор про это ничего не знает он тупо задержку в призме множит на 3200 (прибор только эту скорость знает), а правильно то надо множить на 2800 вот и получается чуть больше- не 7 мм, а 8,4 (вроде бы так у вас на рисунке).
 

dea135

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
17.02.2013
Сообщения
9,048
Реакции
1,777
Скажите, 2а - это ширина или длина пластины и она умножается на два или просто так обозначено 2а?
обычно обозначение (а) это радиус пластины, а умноженный на два будет диаметр.
 

tvagel

Специалист
Регистрация
17.07.2013
Сообщения
315
Реакции
122
Ra - это тот самый фактический (или опытный) путь в призме
– диаметр пластины;
– путь в призме ОаО – геометрическая ось в призме;
R1 – расстояние от центра мнимой пластины О’ до точки выхода О;
n – коэффициент преломления – см. выше;
угол Альфа – угол наклона акустической оси (выхода/ввода);
угол Бета – угол призмы.
 

astrut

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.10.2013
Сообщения
7,833
Реакции
2,589
По большей глубине мы "крутим" скорость до нужного известного значения расстояния по образцу (2R, 4R и др.)
То, о чем Вы пишите, - итерационный метод. Надо сделать кучу шагов, чтобы последовательно приблизиться к результату.
Если использовать разность путей, т.е. расстояние между ближним и дальним отражателем, скорость получится установить сразу.
На современных приборах с двумя стробами это удобно делать в режиме эхо-эхо, тогда прибор сам эту разность вычисляет. А вторым этапом, по ближнему отражателю определяем время задержки в призме. Далее проводят проверку настройки. Если максимумы сигналов зафиксированы правильно, точная настройка получается с первого раза.
 

speaky

Специалист
Регистрация
25.09.2014
Сообщения
295
Реакции
44
Посмотрите тему: Полуцилиндрический отражатель CО-3
https://defektoskopist.ru/showthread.php?t=4513
Имеется эскиз. В сообщении №5 расписал и про СО-3, и про V1, и про V2.

Эту тему я прекрасно помню и знаю, а что "здесь" с этим не так?



по фронту несколько сложнее нужно регулировать усиление с целью поддержания постоянной амплитуды сигналов, которые измеряются. есть еще кое-какие тонкости

Если не затруднительно, по подробней...
тоже все качественно правильно скорость то в призме не 3200, а что-то типа 2800, а прибор про это ничего не знает он тупо задержку в призме множит на 3200 (прибор только эту скорость знает), а правильно то надо множить на 2800 вот и получается чуть больше- не 7 мм, а 8,4 (вроде бы так у вас на рисунке)


получается чуть больше- не 7 мм, а 8,4 (вроде бы так у вас на рисунке).

около 9,1. если считать левую вертикальную "линию" началом ЗИ по рис. - Правильно?


обычно обозначение (а) это радиус пластины, а умноженный на два будет диаметр.

Если пластина прямоугольная, мне нужно пересчитать ее площадь в диаметр?
 

astrut

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.10.2013
Сообщения
7,833
Реакции
2,589
Если пластина прямоугольная, мне нужно пересчитать ее площадь в диаметр?
В первом приближении - да. Для дальней зоны результаты совпадут, для ближней - не совсем. Подробнее про это можно у Крауткремеров почитать.
 

speaky

Специалист
Регистрация
25.09.2014
Сообщения
295
Реакции
44
тоже все качественно правильно скорость то в призме не 3200, а что-то типа 2800, а прибор про это ничего не знает он тупо задержку в призме множит на 3200 (прибор только эту скорость знает), а правильно то надо множить на 2800 вот и получается чуть больше- не 7 мм, а 8,4 (вроде бы так у вас на рисунке).

Да, если умножить на скорость по стали определенную прибором, то получил путь около 9,4 похожий "на правду" по горизонтальной шкале. Но для расчета пути в призме я все равно могу взять задержку в мсек, определенную калибровкой, но умножить должен на скорость в призме, так? Сопоставлять с горизонтальной шкалой не имеет смысла?


Если использовать разность путей, т.е. расстояние между ближним и дальним отражателем, скорость получится установить сразу.
На современных приборах с двумя стробами это удобно делать в режиме эхо-эхо, тогда прибор сам эту разность вычисляет

Это и есть классический способ? Не догнал я как эту разность путей использовать... Есть режим эхо-эхо в моем приборе, но я так не понял, как им пользоваться...Правда и не вникал еще.
 

astrut

Дефектоскопист всея Руси
Регистрация
24.10.2013
Сообщения
7,833
Реакции
2,589
Если не затруднительно, по подробней...
примерно так.
Если сделали настройку по пику, а потом переключились в режим по фронту, показания станут неправильными. Если в режиме фронт изменить амплитуду, показания изменятся.
 

Вложения

  • Фронт_пик.png
    Фронт_пик.png
    12.6 KB · Просмотры: 17
Сверху