3703947950

1. Wstęp

Badania ultradźwiękowe wykorzystują efekt rozchodzenia się fal dźwiękowych o częstotliwościach większych od górnej granicy słyszalności ucha ludzkiego (ponad 16-20 kHz). Za wytwarzanie i wprowadzenie do badanego obiektu fal, jest odpowiedzialna głowica ultradźwiękowa, której głównym elementem jest przetwornik. Jest on najczęściej cienką płytką z materiału piezoelektrycznego, wytwarzającą krótkotrwałe drgania rezonansowe o częstotliwości rzędu miliona cyklina sekundę. Głowicę przykłada się do powierzchni badanego obiektu poprzez cienką warstwę cieczy, która eliminuje szczelinę powietrzną pod głowicą. Drgania przetwornika przenoszone są do materiału powodując sprężyste, periodyczne odkształcenia - najpierw powierzchni, a następnie dalszych warstw metalu.

Pobudzanie przetwornika piezoelektrycznego impulsami elektrycznymi oraz „nasłuch” odbywa się za pomocą defektoskopu ultradźwiękowego.

Najczęściej stosowaną metodą w technice badań ultradźwiękowych jest tzw. metoda echa. Polega ona na nadawaniu fal i ich odbiorze po odbiciu od wady lub powierzchni ograniczających badany element. Wytwarzana przez głowicę fala ultradźwiękowa rozchodzi się w badanym materiale i po odbiciu powraca do przetwornika, pobudzając go do drgań. Drgania te zamieniane są na impulsy elektryczne i w momencie odbioru przez głowicę sygnału odbitego ukazuje się echo na ekranie defektoskopu (w miejscach odpowiadającym długości drogi przebytej przez falę).

Im bliżej powierzchni badania znajduje się wada, tym wcześniej powraca do głowicy odbita fala.

Im większa jest wykryta wada, tym większy impuls pojawia się na ekranie defektoskopu.

Największymi zaletami metody ultradźwiękowej są:

-    uniwersalność i skuteczność;

-    szybkość badania i bezpośrednia dostępność wyników;

-możliwość dokładnej lokalizacji wad wewnętrznych i zewnętrznych;

-możliwość pomiaru grubości elementów jednostronnie dostępnych z dokładnością rzędu 0,lmm;

-    przenośna i lekka aparatura.

Wady metody to:

-    konieczne wysokie kwalifikacje badającego;

-utrudnione lub niemożliwe badania elementów bardzo małych;

-wpływ struktury badanego materiału na wykrywalność wad (utrudnione badanie materiałów niejednorodnych i gruboziarnistych);

-    konieczność dobrego przygotowania powierzchni badania.

3