Электрический импульс подается на пьезоэлектрический преобразователь, который преобразует электрическую энергию в механическую. В блоке поиска углового луча пьезоэлектрический элемент обычно представляет собой расширитель толщины, который создает сжатия и разрежения. Эта продольная (сжимающая) волна проходит через клин (обычно пластик). Угол между поверхностью преобразователя и исследуемой поверхностью клина равен углу между нормалью (перпендикуляром) к исследуемой поверхности и падающим лучом. На рис. 1 показаны угол падения &##03D5;i и угол преломления &##x03D5;r ультразвукового луча. Когда исследуемая поверхность поискового устройства с наклонным лучом соединена с материалом, ультразвуковые волны могут распространяться в материале. Как показано на рис. 2, угол в материале (измеренный от нормали к исследуемой поверхности) и вид вибрации зависят от угла клина, скорости ультразвука в клине и скорости волны в исследуемом материале. . Когда толщина материала превышает несколько длин волн, волны, распространяющиеся в материале, могут быть продольными и сдвиговыми, только сдвиговыми, сдвиговыми и Рэлеевскими или только Рэлеевскими. На границе раздела может возникнуть полное отражение. (См. рис. 3.) В тонких материалах (толщиной до нескольких длин волн) волны от поискового устройства с угловым лучом, распространяющиеся в материале, могут распространяться в различных модах волн Лэмба. Для углового исследования материала можно использовать все ультразвуковые режимы вибрации. Формы материала, а также возможные места и ориентации дефектов определяют выбор направлений лучей и режимов вибрации. Использование угловых лучей и выбор подходящего волнового режима предполагают знание геометрии объекта; вероятное местоположение, размер, ориентация и отражательная способность ожидаемых дефектов; и законы физики, управляющие распространением ультразвуковых волн. Характеристики используемой системы исследования и ультразвуковые свойства исследуемого материала должны быть известны или определены. Некоторые материалы из-за уникальной микроструктуры трудно исследовать с помощью ультразвука. Аустенитный материал, особенно сварочный материал, является одним из примеров такого состояния материала. Следует проявлять осторожность при установлении практики проведения экспертизы материалов такого типа. Хотя исследование и возможно, его чувствительность будет ниже, чем при исследовании ферритных материалов. При исследовании материалов с уникальной микроструктурой следует проводить эмпирические испытания, чтобы гарантировать, что исследование достигнет желаемой чувствительности. Этого можно достичь путем включения известных отражателей в макет сварного шва или детали, подлежащей контролю. Угловые продольные волны8212; Как показано на рис. 4, угловые продольные волны с углами преломления в диапазоне от 1 до 40°С (где сосуществующие поперечные волны углового луча слабы, как показано на рис. 3) можно использовать для обнаружения усталостных трещин в осях и валах с конца путем прямого отражения или углового отражения. Как показано на рис. 5, в конфигурации поискового блока с двумя преобразователями со скрещенными лучами продольные волны наклонного луча могут использоваться для измерения толщины или для обнаружения отражателей, параллельных исследуемой поверхности, таких как пластинки. Как показано на рис. 6, отражатели с большой плоскостью под углом до 40°; по отношению к исследуемой поверхности обеспечить оптимальное отражение продольной волны наклонного луча, перпендикулярной плоскости отражателя. Угловые продольные волны в диапазоне от 45 до 85°С. становятся слабее по мере увеличения угла; в то же время сосуществующие поперечные волны углового луча становятся сильнее. Лучи с равной амплитудой и углом примерно 55°.
ASTM E587-10 История
2020ASTM E587-15(2020) Стандартная практика ультразвукового контактного контроля угловым лучом
2015ASTM E587-15 Стандартная практика ультразвукового контактного контроля угловым лучом
2010ASTM E587-10 Стандартная практика ультразвукового контактного контроля угловым лучом
2000ASTM E587-00(2005) Стандартная практика ультразвукового углового исследования контактным методом
2000ASTM E587-00 Стандартная практика ультразвукового углового исследования контактным методом