10.14489/td.2019.01.pp.004-015

2019, 01 январь (January)

DOI: 10.14489/td.2019.01.pp.004-015

Данилов В. Н.
МОДЕЛИ РАСЧЕТА ЭХОСИГНАЛА, РЕГИСТРИРУЕМОГО НАКЛОННЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ С ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ПЬЕЗОПЛАСТИНОЙ НА ОБРАЗЦЕ СО-3
(с. 4-15)

Аннотация. В приближении геометрической акустики с учетом особенностей отражения ультразвуковых волн от вогнутой цилиндрической поверхности разработаны три модели разной сложности для расчета эхосигнала, регистрируемого наклонным преобразователем с прямоугольной пьезопластиной на образце СО-3. Модель № 1 учитывает только один луч, излучаемый и регистрируемый центром пьезопластины, модель № 2 учитывает лучи, излучаемые и принимаемые одними и теми же малыми элементами поверхности пьезопластины в основной плоскости, а модель № 3 – лучи, излучаемые малыми элементами, образующими поверхность пьезопластины и регистрируемыми всей ее поверхностью. Проведены расчеты эхосигнала с использованием этих моделей, которые сопоставлены с экспериментальными значениями. Показано, что наилучшее совпадение теоретических и экспериментальных результатов достигается для расчетной модели № 3 – наиболее сложной из рассматривавшихся. При этом отсутствие учета импульсного характера реальных сигналов ограничивает ее возможности. Установлено, что положение преобразователя при регистрации максимума эхосигнала может не соответствовать нахождению центра образца на геометрической оси преобразователя, что особенно заметно для больших углов ввода и проявляется в известной особенности увеличения стрелы преобразователя для таких углов.

Ключевые слова: наклонный преобразователь, модель, поперечная волна, угол ввода, прямоугольная пьезопластина, образец СО-3, вогнутая цилиндрическая поверхность, поверхность контроля, акустическая ось, точка выхода.

Danilov V. N.
MODELS OF CALCULATION ECHO SIGNAL, REGISTERED BY THE ANGLE BEAM PROBE WITH RECTANGULAR PIEZOPLATE ON A SAMPLE СО-3
(pp. 4-15)

Abstract. In approximation of geometrical acoustics features of reflection of ultrasonic waves from a concave cylindrical surface three models of different complexity for calculation echo signal, registered by the angle beam probe with rectangular piezoplate on a sample СО-3 are developed. Model № 1 takes into account only one beam, irradiated and registered by the centre piezoplate, model № 2 takes into account beams, irradiated and registered by the same small elements piezoplate in the basic plane, and model №3 – beams, irradiated the small elements forming a surface piezoplate, and registered by all its surface. Calculations echo signal with use of these models which are compared to experimental values are carried out. It is shown, that the best concurrence of theoretical and experimental results is achieved for calculation model № 3 – by most complex of considered. Thus absence of the account of pulse character of real signals limits its opportunities. It is established, that position of the angle beam probe at registration of a maximum echo signal may not correspond to a presence of the centre of a sample on geometrical axis of the angle beam probe that is especially appreciable for the big angles of probe and is shown in known feature of increase x-value the angle beam probe for such angels.

Keywords: angle beam probe, model, shear wave, angle of probe, rectangular piezoplate, sample СО-3, concave cylindrical surface, surface of the control, acoustic axis, probe index.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

В. Н. Данилов (АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. N. Danilov (JSC“RPA “CNIITMASH, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. ГОСТ 14782–86. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. М.: Гос. ком. СССР по стандартам, 1986. 28 с.
2. ГОСТ Р 55724–2013. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые. М.: Стандартинформ, 2014. 27 с.
3. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. Т. 3. Ультразвуковой контроль / И. Н. Ермолов, Ю. В. Ланге. 2-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.
4. Данилов В. Н. Расчет акустического тракта наклонного преобразователя для цилиндрического отражателя // Контроль. Диагностика. 2015. № 1. С. 33 – 45.
5. Данилов В. Н. Формулы акустического тракта совмещенного наклонного преобразователя для дальней зоны // Контроль. Диагностика. 2015. № 2. С. 43 – 50.
6. Данилов В. Н. Формулы акустического тракта дефектоскопа с прямым преобразователем в приближении геометрической акустики // Дефектоскопия. 1986. № 11. С. 24 – 28.
7. Данилов В. Н., Ермолов И. Н., Щербаков А. А. К определению частоты колебаний при ультразвуковом контроле // Дефектоскопия. 2003. № 3. С. 3 – 11.
8. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1964. 608 с.
9. Данилов В. Н. Формулы акустического тракта ультразвукового контроля методом тандем // Контроль. Диагностика. 2015. № 3. С. 44 – 53.
10. Данилов В. Н. К расчету акустического поля наклонного преобразователя в дальней зоне // Дефектоскопия. 2009. № 12. С. 36 – 51

Eng

1. Nondestructive control. Welded joints. Ultrasound methods. (1986). Ru Standard No. GOST 14782–86. Moscow: Gos. kom. SSSR po standartam. [in Russian language]
2. Nondestructive control. Welded joints. Ultrasound methods. (2014). Ru Standard No. GOST R 55724–2013. Moscow: Standartinform. [in Russian language]
3. Ermolov I. N., Lange Yu. V. (2006). Non-destructive testing: a handbook: in 8 volumes. Vol. 3. Ultrasonic monitoring. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
4. Danilov V. N. (2015). Calculation of the acoustic path inclined transducer for a cylindrical reflector. Kontrol'. Diagnostika, (1), pp. 33-45. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2015.01.pp.033-045
5. Danilov V. N. (2015). Formulas of the acoustic path of the combined oblique transducer for the far zone. Kontrol'. Diagnostika, (2), pp. 43-50. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2015.02.pp.043-050
6. Danilov V. N. (1986). Formulas for the acoustic path of a flaw detector with a direct transducer in the approximation of geometric acoustics. Defektoskopiya, (11), pp. 24-28. [in Russian language]
7. Danilov V. N., Ermolov I. N., Scherbakov A. A. (2003). To the determination of the oscillation frequency with ultrasonic testing. Defektoskopiya, (3), pp. 3-11. [in Russian language]
8. Bronshteyn I. N., Semendyaev K. A. (1964). Handbook of mathematics for engineers and students of technical colleges. Moscow: Nauka. [in Russian language]
9. Danilov V. N. (2015). Formulas of the acoustic tract of ultrasonic control using the tandem method. Kontrol'. Diagnostika, (3), pp. 44-53. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2015.03.pp.044-053
10. Danilov V. N. (2009). To the calculation of the acoustic field of an inclined transducer in the far zone. Defektoskopiya, (12), pp. 36-51. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2019.01.pp.004-015

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2019.01.pp.004-015

and fill out the form