Определение типа отражателей ультразвуковых волн с использованием мгновенной частоты эхо-сигналов

• Автор: Немытова, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Е МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ТИПА СКРЫТЫХ ДЕФЕКТОВ
1.1 .Дефект, его характеристики. Типы дефектов
1.2.Радиационные методы контроля
1.3.Ультразвуковые методы распознавания типа дефекта
1.3.1 Метод, основанный на измерении условных размеров дефектов
1.3.2 Метод на основе зеркального эхо-метода (ЗЭМ)
1.3.3 Метод с использованием коэффициента трансформации
1.3.4 Метод, основанный на ослаблении донного сигнала
1.3.5 Методы основанные на дельта-методиках
1.3.6 Амплитудно-временной метод распознавания
1.3.7 Ультразвуковой спектральный метод
1.3.8 Метод компьютерной томографии
1.4 Выводы к главе
2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
2.1 Аппаратура для проведения экспериментальных исследований
2.1.1 Ультразвуковой дефектоскоп РСЦ
2.1.2 Совмещенные пьезоэлектрические преобразователи
2.2 Исследуемые образцы
2.3 Получение и обработка акустических сигналов
2.3.1 Физический смысл понятия мгновенная частота
2.3.2 Вейвлетный анализ акустических сигналов
2.3.3 Оценка мгновенной частоты на основе представлений об аналитическом сигнале и с использованием непрерывного вейвлетного преобразования
2.3.4 Постановка эксперимента и последующий анализ эхо-сигналов
2.4 Выводы к главе

3. АНАЛИЗ ЧАСТОТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭХО-СИГНАЛОВ ОТ ИСКУССТВЕННЫХ И ЕСТЕСТВЕННЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ФОРМЫ
ЗЛ Оценка частотных параметров эхо-сигналов от искусственных и
естественных плоскостных отражателей, выходящих на поверхность
3.2 Оценка частотных параметров эхо-сигналов от искусственных отражателей типа «сквозное боковое цилиндрическое отверстие» и «плоскодонное сверление»
3.3 Результаты оценки частотных параметров эхо-сигналов от плоской донной поверхности и вогнутой донной поверхности
3.4 Критерий оценки типа скрытого дефекта
3.5 Приближенный анализ частотных параметров импульсного возбуждения приемного преобразователя с круговой апертурой волной с криволинейным волновым фронтом
3.6 Выводы к главе
4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ОЦЕНКИ ТИПА ОТРАЖАТЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ И МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ ЭХО-СИГНАЛОВ
4.1 Возможности ультразвуковой компьютерной томографии
4.1.1 Ультразвуковой дефектоскоп А1550 ЕйгоУЦог
4.1.2 Фазированные антенные решетки
4.2 Исследуемые образцы
4.3 Результаты визуализации искусственных и естественных отражателей
4.4. Выводы к главе
5. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ КОНТРОЛЬ МОНО- И ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА НИКЕЛЕВОЙ ОСНОВЕ
5.1 Жаропрочные сплавы на никелевой основе. Особенности эксплуатации и контроля изделий из жаропрочных сплавов
5.2 Приготовление образцов и выполнение экспериментов
5.3 Поглощение и скорость ультразвука
5.4 Выявление дефектов
5.5 Оценка частотных параметров эхо-сигналов от искусственных отражателей, расположенных в образцах из жаропрочных сплавов на никелевой основе
5.6 Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

изготовления ультразвуковых антенных решеток, матриц и многоканальных систем для излучения и приема ультразвука. Создаются новые ручные относительно дешевые дефектоскопы, в которых используются технологии фазированных антенных решеток (ФАР - дефектоскопы). У более поздних моделей количество каналов уменьшилось до 32 или 16 по сравнению с ранними моделями, где количество каналов достигало 64 или 32. ФАР - дефектоскопы представляют большой интерес для специалистов по ручному неразрушающему ультразвуковому контролю (РУЗК), так как их применение позволяет получать с частотой не менее 20 Гц [56] изображения дефектов в виде секторных сканов. Благодаря тому, что ультразвуковая компьютерная томография позволяет получать двумерные изображения дефектов, а не отдельные А-сканы, задачи по выявлению дефектов, измерению их размеров, определению их типов и реальной конфигурации сварного соединения могут быть решены на качественно новом уровне.
К существенным недостаткам ФАР - дефектоскопов можно отнести смещение изображения дефектов от их реального места залегания при удалении от линии фокусировки. С одной стороны увеличение апертуры антенной решетки или матрицы приводит к повышению качества изображения в зоне фокусировки, но в то же время сами размеры этой области уменьшаются. Эта проблема наиболее актуальна при контроле толстостенных изделий антенной решеткой с количеством элементов более чем 32 [57]. Один из наиболее эффективных способов повышения качества изображения - это регистрация эхо-сигналов в режиме двойного сканирования [58]. Обработка полученных в режиме двойного сканирования эхо-сигналов осуществляется с использованием метода комбинированного SAFT [59, 60]. С его помощью можно восстановить изображения, на которых блики, соответствующие дефектам, не смещены по осям и лучше сфокусированы по всей области восстановления изображения.
В алгоритме SAFT используются данные об амплитуде эхо-сигналов и времени их прихода в каждую точку приемной апертуры [61, 62, 63]. Сам алгоритм реализуется следующим образом. По поверхности объекта контроля