2.2 Генерация ультразвуковых волн (ПЭП)
Ультразвуковые волны, используемые для обнаружения дефектов, генерируются и принимаются маленькими ультразвуковыми преобразователями. Ультразвуковые преобразователи конвертируют электрические импульсы в звуковые волны, а звуковые волны — в электрическую энергию. Преобразователи могут иметь разные размеры, типы корпуса и разные частоты, но большинство имеют одинаковое внутреннее строение.
Обычно, активный элемент преобразователя представляет собой тонкий пьезокерамический элемент или пьезокомпозитный излучатель круглой, квадратной или прямоугольной формы, который преобразует электрическую энергию в механическую (ультразвуковые вибрации), и наоборот. При возбуждении элемента электрическим импульсом генерируются звуковые волны, когда элемент начинает вибрировать под воздействием эхо-сигналов, образуется напряжение. Активный элемент, часто называемый кристаллом, защищен износостойкой накладкой или акустической линзой и блоком из демпфирующего материала, служащего для остановки вибраций в преобразователе после испускания импульса. Ультразвуковой блок вставляется в корпус с помощью соответствующих электрических контактов. Все стандартные преобразователи: контактные, наклонные, с линией задержки и иммерсионные ПЭП используют данную базовую конструкцию. Раздельно-совмещенные преобразователи, обычно используемые для коррозионного мониторинга, отличаются тем, что их излучающий и принимающий элементы разделены шумозащитным экраном и встроенной линией задержки вместо износостойкой накладки или линзы.
Контактные жидкости
Контактные жидкости обеспечивают передачу ультразвука с преобразователя в объект контроля и используются фактически во всех случаях контактного ультразвукового контроля. Контактные жидкости обычно представляют собой вязкие нетоксичные жидкости, гели или пасты. Необходимость их использования диктуется тем, что ультразвук плохо распространяется в воздухе. Даже очень тонкий слой воздуха между преобразователем и поверхностью объекта контроля не позволяет удовлетворительно передавать ультразвуковую энергию и делает ультразвуковой контроль невозможным.
Некоторые широко распространенные вещества, такие как вода, машинное масло, смазка и даже гель для волос во многих случаях могут быть использованы в качестве контактных жидкостей. Однако, для наилучших результатов при контроле объектов с высокой температурой поверхности и контроле преобразователями со стандартным углом ввода ультразвуковой волны необходимо использовать контактные жидкости, имеющие специальный химический состав.
