U L T R A ZAKŁAD BADAŃ MATERIAŁÓW

Transkrypt

1 U L T R A ZAKŁAD BADAŃ MATERIAŁÓW Zał 1 instr Nr02/01 str Wrocław, Głogowska 4/55, tel/fax Wrocław, Harcerska 42, tel tel. kom e.mail: krymos@pwr.wroc.pl ultrasonic@home.pl NIP: Nr. ewiencji U.M. Wrocław 1 Ocena wielkości wa wskazania efektoskopu Instrukcja obsługi Opracował: mgr inż. Właysław Michnowski Wrocław

2 Załącznik 1 o instrukcji obsługi Zał 1 instr Nr02/01 str. 2 Ocena wielkości wa wskazania efektoskopu W ultraźwiękowych baaniach efektoskopowych ocena wskazań efektoskopu la określenia wielkości lub nieopuszczalności wykrytych wa to jeno z postawowych zaań w tych baaniach. Powstało kilka technik proceur określania wielkości lub nieopuszczalności wykrytej way, a opisy tych technik można znaleźć w wielu poręcznikach i normach. Wybrane techniki określania wielkości way lub jej nieopuszczalności poano w niniejszym załączniku. Barziej szczegółowo opisano te proceury w które wyposażone zostały efektoskopy CUD. Dostępne wskazania na ekranie efektoskopu to wielkość amplituy echa A i jej oległość zwykle mierzona po osi wiązki fal L. Do wskazań A, L ołączane bywają wskazania Y i Z wyznaczające położenie głowicy na baanym elemencie. Znając kąt wprowazenia osi wiązki fal np lub 0 0 wskazanie L jest zamienialne na wskazanie X weług znanych wzorów trygonometrycznych. Tak więc w baaniach ultraźwiękowych można określić położenie way X,Y,Z oraz amplituę echa tej way A. W ocenie wa ze wzglęu na różne techniki baań niezbęne jest wprowazenie poziału na way małe (punktowe) oraz na way uże to jest wyłużone i rozległe. Przyjmuje się że : Way małe to takie których powierzchnia jest mniejsza o śrenicy przetwornika użytej głowicy ultraźwiękowej Way uże to pozostałe. W technikach wykrywania i oceny wa użych na ogół wykorzystuje się ocenę pomiar przesunięcia głowicy w osi X lub Z przy równoczesnej obserwacji echa A, spaek wartości echa A o 6 B (10 B) przyjmuje się jako koniec way. Oceny wa małych Najczęściej są tu stosowane wie różne proceury OWR i DAC. 1. Proceura OWR ( AVG- DGS) Została ona opracowana w latach sześćziesiątych w znanej firmie Krautkramer i jest zalecaną w wielu normach obowiązujących współcześnie. Proceura ta ma wiele zalet, a najistotniejsze to te że obrze naaje się o obróbki cyfrowej. Bęąc postawą niektórych cyfrowych efektoskopów upraszcza o najprostszej postaci ocenę wielkości way tzn..pozwala na oczytanie wielkości way (ekwiwalentnej - równoważnej) cyfrowo wprost z ekranu. Zastosowanie unormowanego wykresu OWR (tj. AVG- DGS) czyni ją absolutnie uniwersalną to znaczy można ją stosować la wszystkich głowic ultraźwiękowych i wszystkich baanych materiałów jenoronych i nie wymaga stosowania wzorców specjalnych na przykła jak na rysunkach 1 i Waa rzeczywista i waa równoważna Na rysunkach 1 i 2 przestawiono wzorce z waami równoważnymi tj z płaskoennymi otworkami których na są moelami wa to znaczy są to way równoważne (ekwiwalentne). Relacje mięzy wielkością way rzeczywistej, a way równoważnej są trune o oszacowania, a wielu autorów poawało tego oszacowania rozbieżne wyniki po przeprowazonych baaniach. Dlatego niektóre normy poają oatkowe warunki stosowania metoy OWR AVG-DGS (np. pomiar przesuwu głowicy, baanie obwieni echa it). Niezależnie jenak ocena wa weług OWR (tj. AVG- DGS) jest powszechnie stosowana zięki jej zaletom na przykła: ścisłe i powtarzalne wskazania, możliwość przetworzeń cyfrowych, łatwość i uniwersalność stosowania. Zalety te powoują że góruje ona na innymi porównawczymi metoami oceny wielkości wa.

3 Zał 1 instr Nr02/01 str. 3 β R= X 90 - β Rys 1. Wzorzec la głowic skośnych o proceury OWR (AVG- DGS) Na wzorcu uwioczniono położenia głowicy la uzyskania echa o way ekwiwalentnej o śrenicy oraz way ekwiwalentnej =. X Rys 2. Wzorzec la głowic normalnych o proceury OWR (AVG- DGS) z płaskoennymi otworkami jako way równoważne, Uwaga Warunkiem poprawności wykonania i użycia takich wzorców jest prostopałe paanie osi wiązki na reflektor obijający którym jest płaskie no otworka o śrenicy lub waa =. Dno otworka musi być wykonane okłanie. Uznaje się za wystarczającą okłaność na otworka jeśli nawiercony otworek zostanie pogłębiony płaskim czołowym frezem palcowym Samoczyna ocena wielkości wa zgonie z proceurą OWR AVG - DGS Proceura OWR w efektoskopach CUD umożliwia cyfrowy oczyt wielkości way równoważnej wprost z ekranu Rys 3. Istotą tej metoy zamieszczonej w wielu poręcznikach, jest to aby echa o takiej samej way malejące la coraz większych oległości były tak przeliczane, by awały wielkość way niezależnie o oległości, a tę wielkość way onosi się o way sztucznej równoważnej. Ponato echa wa równoważnych są proporcjonalne o ich powierzchni co oznacza że np. wysokość echa way o powierzchni wa razy większej np o śrenicy 2 mm w stosunku o echa way o śrenicy 1,4 mm jest wa razy większa i różnica wynosi 6 B.

4 Zał 1 instr Nr02/01 str. 4 i Echo way przecinające marker np. Mfix jak na Rys 4 samoczynnie wyzwala ocenę jej wielkości jest to np. D=3,0 mm w oległości L=38,9 mm Rys 3 Wielkość way równoważnej 1.3. Unormowany wykres OWR (AVG- DGS) Postawą oceny wielkości way jest unormowany wykres OWR (AVG- DGS). Wykres ten jest ostępny w poręcznikach i normach, a na Rys 3 przestawiono jego uproszczony schemat la ilustracji sposobu użycia. Wykryta waa rzeczywista (głowicą 4T70 10x10) ma echo 20 B mniejsze o way =, a jest usytuowana w oległości unormowanej 1,5 (ok. 60 mm) co oznacza (wzór 1) że jej waa ekwiwalentna jest równa = 2,1 mm. Przestawione na wykresie wartości to: R= / D ef ; =Rx D ef (1) A= Z / N. (2) N = ( D ef) 2 x f / 4 x C (3) Gzie:.- śrenica otworka reflektora; D śrenica lub wymiar przetwornika, a D ef = 0.96 D la przetworników okrągłych lub D ef = 1,15 D la przetworników kwaratowych, f częstotliwość głowicy MHz, C prękość fali ultraźwiękowej km/µsek A unormowana oległość reflektora o przetwornika głowicy Z - rzeczywista oległość reflektora o przetwornika głowicy (mm), N (mm) ługość pola bliskiego Rys 4 Wykres OWR (AVG-DGS) weług

5 Zał 1 instr Nr02/01 str Ograniczenia w stosowaniu oceny wa weług OWR-AVG-DGS Choć autorzy metoy nie poają ograniczeń w stosowaniu metoy oceny wa weług wykresu unormowanego to weług pomiarów na wzorcach zaleca się ograniczyć jej stosowanie o : - nie stosować oceny wa większych niż 0.6 Def - nie stosować oległości większych niż 5 N Zalecane ograniczenia można obejść poprzez obór głowicy o większym przetworniku lub poprzez pomiary kontrolne na specjalnie wykonanym wzorcu jak na rys. 1 i rys.2. 2 Proceura DAC Z wielu meto porównawczych stosowanych o oceny wielkości wykrytej way rzeczywistej, (lub oceny jej nieopuszczalności) popularną jest metoa DAC głównie zięki powoływaniu się na nią norm amerykańskich. Wszystkie metoy porównawcze w baaniach ultraźwiękowych są o siebie poobne i przeprowaza się je na przykła jak opisano niżej. Baając wiele jakichś elementów na jenym z nich wykonuje się sztucznie waę jeną lub więcej, a uzyskiwane i zapamiętane o tych wa sztucznych echa stanowią postawę o oceny pozostałych baanych elementów z waami rzeczywistymi. Omianą meto porównawczych jest metoa DAC w której wykonuję się wzorzec jak na Rys 5 i sporząza na nim krzywe DAC. Łącząc ze sobą wierzchołki uzyskanych największych ech o wa sztucznych wzorca (cylinrycznych otworków) powstaje krzywa DAC. Niektóre efektoskopy w tym także efektoskopy CUD potrafią zapamiętać krzywą DAC Rys 6, a zapamiętana krzywa jest zawsze ostępna. β Rys 5. Wzorzec la głowic normalnych i skośnych z cylinrycznymi otworkami o sporzązania wykresów DAC Krzywa abb sporzązona na wzorcu Rys 5 wykonanym ze stali-000 głowicą 4T709x10 o numerze W opisie krzywej umieszczono oatkowo informacje że wzorzec abb posiaa otworki o śrenicy =3 mm. Wykryta waa rzeczywista jest w oległości 22,8 mm, a jej echo jest o 1 B niższe o krzywej wzorcowej DAC. Rys 6 Krzywa DAC i ocena wykrytej way

6 Zał 1 instr Nr02/01 str. 6 Spis treści: U L T R A...1 Ocena wielkości wa wskazania efektoskopu...1 Ocena wielkości wa wskazania efektoskopu...2 Oceny wa małych Proceura OWR ( AVG- DGS) Waa rzeczywista i waa równoważna Samoczyna ocena wielkości wa zgonie z proceurą OWR AVG - DGS Unormowany wykres OWR (AVG- DGS) Ograniczenia w stosowaniu oceny wa weług OWR-AVG-DGS...5 2Proceura DAC...5