6.2 角度声束探头的选择
Различные типы преобразователей, используемые в ультразвуковой дефектоскопии, представлены в Раздел 4.1. В случае контроля монтажных сварных швов, используются наклонные преобразователи, а прямые преобразователи являются вспомогательным инструментом. Наклонные преобразователи могут состоять из раздельных взаимозаменяемых ПЭП и призм, или представлять целый интегральный блок. Во многих случаях, комбинация преобразователь/призма определяется в соответствии со стандартом или методикой контроля. Если преобразователь не указан, оператор должен выбрать подходящий для приложения тип ПЭП с учетом следующих ниже параметров.
Частота:
Наклонные ПЭП обычно доступны в частотном диапазоне от 500 КГц до 10 МГц, однако контроль сварных соединений часто выполняется при частоте 2–5 МГц. Низкие частоты обеспечивают лучшее проникновение вдоль длинных УЗ-путей или в крупнозернистых металлах, тогда как высокие частоты обеспечивают оптимальное разрешение при выявлении мелких дефектов. Если не оговорено особо (стандартом), частота 4–5 МГц является наиболее подходящей для начала контроля качества.
Угол:
Практически всегда контроль наклонным ПЭП осуществляется под стандартным углом 45, 60 или 70 градусов, даже при использовании, в некоторых случаях, призм с наклоном 30 и 90 градусов (поверхностная волна). Как правило, призмы с большим углом наклона (60 и 70 градусов) используются в случаях, когда толщина металла меньше 25 мм; меньший угол призмы (45 градусов) используется в случае, если толщина металла больше 50 мм. В одном тесте можно использовать два или три разных угла, в зависимости от геометрии изделия и требуемого разрешения. Дополнительную информацию можно найти в общепризнанных стандартах контроля. Угол призмы должен быть достаточно большой, чтобы сигнал первого отрезка мог достичь корня сварного шва из положения на поверхности изделия, не загороженного верхушкой сварного шва.
Габариты:
Наклонные преобразователи и призмы доступны в широком диапазоне форм и размеров, с круглыми, квадратными и прямоугольными элементами. В северо-американской промышленности предпочитают использование круглых элементов (за исключением случаев, регламентированных стандартом AWS), тогда как в Европе принято использовать квадратные или прямоугольные элементы. Наиболее используемые размеры элементов: круглые элементы диаметром 0,25; 0,5 и 1 дюйм; квадратные/прямоугольные элементы 8x9 мм, 14x14 мм и 20x22 мм. Также доступны другие стандартные размеры элементов. Элементы маленького размера обеспечивают лучшее разрешение мелких дефектов, а призмы небольшого размера лучше подходят для контроля искривленных поверхностей. Крупные элементы обеспечивают больший охват поверхности, а значит более быстрое сканирование, и сокращают рассеяние луча на длинных УЗ-путях.
При выборе оптимального преобразователя для конкретного приложения, оператор должен учитывать все перечисленные факторы, опираясь на свои знания и опыт. По возможности, рабочие характеристики ПЭП должны быть проверены на тестовых образцах с опорными отражателями или известными дефектами.
