9.1 端点衍射
Дифракция волн – частое явление в ультразвуковой технологии. Острый конец четко выраженного внутреннего дефекта, например трещины, вызывает дифракцию падающего УЗ-луча, создавая сферический волновой фронт. При возврате к ПЭП, этот сферический фронт волны позволяет определить местоположение конца трещины и измерить глубину залегания трещины. В данном случае используются наклонные преобразователи. Высокие частоты преобразователя производят сильные дифрагированные сигналы.
На примере ниже, используется преобразователь 5 МГц с призмой под углом 45 градусов для измерения глубины трещины (высотой 5 мм) на нижней поверхности стальной пластины толщиной 12,5 мм. А-скан слева отображает максимальное значение (амплитуду) сигнала, исходящего от нижнего угла трещины. Преобразователь затем перемещается вправо (как видно на рисунке); перед угловым индикатором отображается сигнал от дифракции на конце трещины. При обнаружении максимальной амплитуды сигнала, исходящего от конца трещины, тригонометрический расчет на основе длины УЗ-пути позволяет определить расстояние до вершины трещины.
 |  |
 |  |
угловой индикатор
|
дифракция на конце и угловые индикаторы
|
Аналогичной методикой контроля сварных швов является дифракционно-временной метод контроля (TOFD). Данный метод использует пары специализированных призм продольной волны с широкополосными преобразователями с высоким уровнем затухания. Призмы устанавливаются на противоположные от зоны контроля стороны в раздельно-совмещенной конфигурации. Размер, частота и разделение элементов ПЭП выбираются для оптимального заполнения зоны сварного шва ультразвуковыми волнами. Дифрагированные на конце трещины сигналы отображены на B-скане поперечного сечения. Поскольку метод TOFD подразумевает сканирование с использованием специального оборудования и программного обеспечения обработки изображений, в данном пособии он не рассматривается.
