CC BY
56
Результаты статистического анализа
не менее, для предприятий остается важным использовать показатель, который демонстрирует изменение технологического процесса и не зависит от экономических потерь. При решении такой задачи следует обращать внимание на неравномерность изменения вероятности выхода параметров изделия за границы поля допуска. При этом индекс воспроизводимости Срк не реагирует на изменение доли брака (так как является односторонним показателем). В публикации для решения данной проблемы предложено проводить наблюдение за изменением нескольких индексов воспроизводимости (Ср„, Срк, Ср£) или воспользоваться следующей формулой расчета комплексного показателя:
б = ОрОс,
где Ор - показатель рассеивания процесса; <2С - показатель, характеризующий способность процесса удов-
летворять принятым требованиям.
Q = [1 - (?ЦД - Л)].
где ^цд - вероятность выхода годных изделий при идеально-центрированном процессе; Рд - вероятность выжда годных изделий.
Qc = ^ЦД / Pc
где Рс - целевое (стандартное) значение выхода год-ныхизделий, принятое на конкретном предприятии.
Разработанные показатели имеют широкую область применения, но следует отметить, что расчет Q целесообразен, когда имеется высокая вероятность появления брака, так как в других случаях большей наглядностью обладают индексы воспроизводимости (Cpv. Срк^ CpL).
Пример поиска наиболее критичного с точки зрения качества процесса покажем на производстве автотракторных кабелей. Результаты статистического анализа приведены в таблице.
В соответствии с проведенными расчетами можно сделать вывод о том, что самый критичный процессом является процесс производства провода марки ПВА
0.75.на оборудовании ЛАП 60, так как он обладает самой высокой вероятностью появления брака.
Список литературы
1. Применение прикладных статистических методов при произ-водстве продукции (для руководителей предприятий и организаций ): практическое руководство. Изд-е 2-е. Н.Новгород: СМЦ «Приоритет », 1998. 45 с.
2. Окрепилов О.В. Всеобщее управление качеством : учебник. СПб.: Изд-воСПБУЭФ, 1996. 194 с.
3. Мхитарян В. С. Статистические методы вуправлении качест-вом продукции. М.: Финансы и статистика, 1982. 145 с.
Bibliography
1. Application of statistic methods in manufacturing (for enterprise and organization directors): practical guide. Second edition. Nizhny Novgorod: Prioritet, 1998. 45 p.
2. Okrepilov O.V. Total quality management. St. Petersburg: SPB UEF, 1996. 194 p.
3. Mkhitaryan V.S. Statistic methods in production quality management. Moscow: Finance&Statistics, 1982. 145 p.
Обору- дование Марка провода Параметр Показатели качества
ср с рк б Оэк
ЛАП 60 ПВАМ 0,5 Диаметр провода 4,28 1,82 1 0
5,26 2,35 1 0
Толщина изоляции 0,68 0,97 0,26
1,04 0,99 0,01
Концентричность 2,21 1 0
SPE 10 ПВАМ 0,75 Диаметр провода 4,01 1,4 0,99 0
3,84 1,37 0,99 0
Толщина изоляции 1,86 1 0
1,18 0,99 0,01
Концентричность 3,11 1 0
SPE 10 ПВАМ 0,5 Диаметр провода 2,75 1,07 0,99 0,01
3,61 1,29 0,99 0
Толщина изоляции 0,97 0,99 0
1,13 0,99 0,02
Концентричность 2,01 0,99 0
ЛАП 60 ПВА 0,75 Диаметр провода 0,75 0,1 0,62 3,05
0,77 0,09 0,61 3,14
Толщина изоляции 0,57 0,95 0,34
1,03 0,99 0,01
Концентричность 3,73 1 0
УДК 620.179.16
Разыграев А.Н.
РАЗРАБОТКА ОПТИМИЗИРОВАННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ ТАНДЕМ
Ультразвуковой контроль качества сварных соединений и наплавок оборудования и трубопроводов в атомной энергетике обычно выполняется по унифицированным методикам [1, 2]. Они достаточно успешно работают на большинстве типовых сварных
соединении и наплавок.
По мере старения эксплуатируемого оборудования АЭС в нем образуются и выявляются специфические дефекты. При этом особенно важно уметь выявлять такие дефекты в сварных соединениях и наплав-
ках со сложной конструкцией, часто с ограниченной доступностью к сварным со -единениям. В этом случае говорят об ограниченной контроледоступности сварного соединения.
Для обеспечения полноты контроля таких сварных соединений и обнаружения в них специфических эксплуатационных дефектов в некоторых случаях удается применить специальные операции УЗК. Одной из таких операций является методика ультразвукового контроля методом тандем.
Выбор оптимальных параметров преобразователей при работе по методу тандем (или корневой тандем при совмещении излучающего и приемного преобразователей в одном корпусе) может быть выполнен оптимальным образом на основе анализа акустического тракта этого метода, схема которого приведена на рис. 1. Эта схема обеспечивает регистрацию максимального сигнала из различных вариантов распространения излученных и отраженных поперечных волн. Контролируемая среда ограничена параллельными поверхностями с расстоянием ҐІ между ними. Излучение и прием поперечных волн осуществляются наклонными преобразователями (излучающим И и приемным П) с одинаковыми параметрами.
Отражатель (дефект) - трещина типа «полоса» высотой 21, ортогональная поверхности, на которую она выходит, или типа «плоскодонное отверстие» радиусом Ь, плоскость которого перпендикулярна поверхности контроля, а центр удален от нижней по рис. 1 поверхности на расстояние С > Ь. Размеры дефектов таковы, что отражение рассматривается в коротковолновом приближении [3, 5-7].
В работе [9] получены формулы акустического тракта для схемы контроля тандем (см. рис. 1), представляющие собой отношение амплитуд излученного Р0 и регистрируемого сигналов Р' (нормированная амплитуда) [3, 5, 8]. Для дефекта типа «полоса» формула акустического тракта записывается в виде
И^пол I = = \DH («и ) D («п ) Vnon («п )
Рис. 1. Схема к расчету акустического тракта при ультразвуковом контроле методом тацдем
падения и преломления (ввода поперечной волны) продольной волны в преобразователе (для акустической оси) [3, 8]; -0,т(аи),(ап) - коэффициенты трансформации продольной волны в поперечную (в среде) для излучаемой волны и поперечной в продольную (в призме преобразователя) для принимаемой [9]; УП0П - коэффициент отражения поперечной волны от нижней (см. рис. 1) поверхности среды;
- функция направленности преобразователя; Фпол (ап,аи) - индикатриса рассеяния дефекта (полосы); 8Х - коэффициент затухания поперечной волны за счет поглощения и рассеяния; 53 - коэффициент затухания продольной волны в призме преобразователя,
Ро
хS' cos(a -a)F (а )F (а )x
rn \и /н\и/н\п/
21
хФ (a ,а )
пол V п’ и /
х ехр
-S.
к* 4 h -1
к к
■п (
h +1
к + Г)
Y
■X
cosa,,
cosa
п Л
exp [-2¿3 к ].
Здесь аи и ап - соответственно углы направлений распространения лучей излучаемой и принимаемой волн, отсчитываемые от нормали к поверхности контроля в точках выхода акустической оси преобразователей в основной плоскости, а ги и гп - расстояния по лучам до точки отражения на дефекте; /¡и а - углы
г3 - путь волны (задержка) в призме; З1' = £
cosa cos Р
приведенная площадь пьезопластины преобразователя с фактической площадью
h -1
r,, =
+ Г»rn =-
h+1
cosa,,
cosa„
- + ri» ri = к
"Inp
cosa
008 $
(i)
где т\ - приведенная задержка в призме (расстояние от центра мнимой пьезопластины до точки выхода акустической оси [8]), С1 пр - скорость продольной волны в
призме, а Ст - поперечной в контролируемой среде;
h -1
cosa,, =
cosa„ =
V(h “1 )2 +(xo - xJ2Í
____________h+i_____________
д/(h + 0 +( xo + хб/2 )
где х0 - расстояние от плоскости дефекта до центра системы преобразователей на поверхности контроля в основной плоскости, хб - расстояние между точками выжда акустической оси преобразователей (база).
( \
F,
а.
V п J
, cosa .
akr--------sin
a -a
Л
cos ß
Для круглой пьезопластины (радиусом a) 2 J! ( X )
[3, 8, 9].
FH ( X) =
Индикатриса рассеяния полосы описывается выражением, полученным на основе результатов работ [10] - точного решения скалярной задачи о рассеянии акустической волны на трещине типа «полоса» с использованием принципа Бабине [11] и учета уменьшения амплитуды поперечной волны при отражении от плоского дефекта [12] (по Б.А. Круглову):
Л
Ф пол К »«и )= 1
п
-а х
V ■
X
- cosan)(1 + cosaH): х exp [i kT l (cos an - cos aH)] --yj{1 + cos an)(l - cos aH) x xexp\i~ikTl(cosan-cosaH)] /
2 krl);
cos#Vn2 - sin2 0
cosa„ - cosa„
i (e)=
sin2 в + cos e4n¿ - sin2 в
n = — > sin#;
cos#V sin2 в- n2
I (G)=-\ »
yjsin4 в + cos2 в (sin2 в - n2) n < sin#,
где c¡ - скорость продольной волны в контролируе-мой среде.
Коэффициенты взаимной трансформации продольных и поперечных волн определяются по формулам, приведенным, например, в [13, 14]. Так как в наклонных преобразователях угол а превышает третий критический (arcsin (n) = 33,5° , sina > n ), то модуль коэффициента отражения поперечной волны от свободной поверхности при аи >а Коп К)|= 1 [9], однако фаза Vnon (ап) меняется при изменении угла ап.
Максимум регистрируемого сигнала достигается при аи=ап=а. При этом в формуле (1) FH (аи) = 1,
Ф (а ,а ) = l|—-а| sin а .
ПОЛ V П 7 И/ I 2
х0 = htga , x6 = 21 tga , [9]
(2)
а расстояние точки отражения от нижней (донной) поверхности контролируемого изделия (высота фокуса) равно /.
Следует отметить, что формула (1) справедлива в дальней зоне преобразователей, когда ги п > 2 - 2,5^о д,
где Ыол - размер ближней зоны преобразователя в основной и дополнительной плоскостях Кроме того, расстояния по лучам до точки отражения ги п должны, по меньшей мере, в 4-5 раз превышать размер приведенной задержки в призме г1 [3, 8].
Для отражателя типа «плоскодонное отверстие», плоскость которого перпендикулярна поверхности контроля:
И - ё И + ё
Г =---------+ г; г =-----------+ /!;
cosa
cosan
h - d
cosa,, =
V(h - d )2 +(
Xo - хб/2 )
h + d
cosa^ =•
V(h + d) +( X0 + XJ2 )
\5P I = D (a )D . (a )V (a )|x
I пл.от| I ir V и/ V п/ поп V п /|
xS' cos (a -a) F (a ) F (a )x
ПЛ \и /Н\И/Н\П/
хФПЛ («п »«п)
пЪ
(3)
х exp
h - d h + d ------+------
cosa
cosa
п У.
eXP [~2^ Г ] •
Функция, характеризующая индикатрису рассеяния плоскодонного отверстия Фпл, приведена в [9].
Выражение оптимального базового расстояния определяется по формуле (2) с заменой /^ё.
Расчеты по формулам (1) и (3) позволяют обосновать оптимальные параметры преобразователей для эффективной работы методом тандем в среде из стали - рабочую частоту /р, угол ввода а, оптимальное базовое расстояние хб, обусловливающие наибольшую чувствительность метода при его практической реализации. В жде расчетов при выборе /р (из стандартных значений 1,25, 1,8, 2,5 МГц) предполагалось, что пьезопластины преобразователей - типовые, их радиусы равны а=12 мм для ^,= 1,25 МГц, а=9 мм для =1,8 МГц и а=6 мм для ^,=2,5 МГц. Указанные значения обеспечивают примерное равенство произведения а/р и соответственно ширины диаграмм направленности. Остальные параметры см. в [9].
В качестве примера расчета на рис. 2 приведена зависимость нормированной амплитуды принимаемого
сигнала |5Рпол| для дефекта типа «полоса» от норми-
X
рованного расстояния до центра системы преобразователей для различных углов ввода а. Расчет проведен для рабочей частоты fp=1,8 МГц, размера трещины 2/=20 мм и базы *6=20 мм. Положение максимумов сигналов на рис. 2 практически соответствует значениям, определяемым соотношением x0/h = tgа (см. ф-лу
(2)). Из рис. 2 видно, что максимум сигнала |5Рп(Ш| для
преобразователя с углом ввода 45° всего на 10% меньше, чем для угла о=40°, что обусловлено более длинным путем, проходимым волной в изделии. С уменьшением угла ввода возрастает расстояние 2a cos ¡5< xq, что ухудшает возможности реализации необждимого значения х§ в конструкции преобразователя (раздельно-совмещенного).
Существенным преимуществом использования угла о=45° является то, что для такого угла фаза отражения волны от свободной поверхности равна 0, а явление незеркального отражения, заключающееся в смещении отраженныхлучей вдоль поверхности, отсутствует [3].
В ходе расчета сигналов для преобразователей с различными рабочими частотами установлено, что максимум сигнала для преобразователя с частотой fp=1,8 МГц примерно на 20% меньше, чем для преобразователя сfp=1,25 МГц и на 75% больше, чем в случае fp=2,5 МГц. Размер ближней зоны N для преобразователя сfp=1,25 МГц составляет =55 мм, поэтому условие применимости формул акустических трактов формально не выполняется, и амплитуда сигнала на этой частоте несколько меньше расчетного значения по формуле (1). Результаты расчетов позволяют обосновать целесообразность использования рабочей частоты преобразователей - fp=1,8 МГц, являющейся оптимальной при решении рассматриваемой задачи контроля.
Исследование влияния изменения базового расстояния (нормированного на оптимальное значение 2/)
на зависимость нормированной амплитуды принимаемого сигнала |5РП0Л| для дефекта типа «полоса» от координаты х0/И положения центра системы преобразователей показало, что при отклонении базового расстояния от оптимального наблюдается уменьшение амплитуды сигнала в максимуме, а также некоторое смещение положения максимума в сторону меньших значений х0/И при уменьшении параметра х6/(21) и больших - при увеличении. При этом диапазон смещения системы преобразователей, для которого амплитуда сигнала уменьшается в 2 раза (на 6 дБ) при о=45° (равен ширине фокусного пятна), =±0,11 х0/И или ±7,7 мм (для И=70 мм), т.е. ширина фокусного пятна составляет = 15,4 мм.
Для системы преобразователей при УЗК по схеме тандем по формуле (3) могут быть построены нормированные зависимости 1^1/от расстояния I до дна изделия для различных значений радиуса плоскодонного отверстия, рабочей частоты и т.д. -аналоги АРД-диаграммам для прямых и наклонных преобразователей [3, 8]. Эти зависимости по аналогии можно назвать АРД-диаграммами для преобразователей при УЗК по схеме тандем. Такие диаграммы могут использоваться при настройке чувствительности и оценке эквивалентных размеров дефектов для указанной схемы контроля.
Комплекс оптимальных параметров для эффективного УЗК методом тандем был реализован в конструкции преобразователя ПЦП-45-КТ (преобразователь ЦНИИТМАШ, угол ввода 45°, «корневой тандем»), для которого была разработана специальная технология изготовления и сборки [4]. Рабочая частота этого преобразователя £¡=1,8 МГц, базовое расстояние - Хб^20 мм, ширина диаграммы направленно-
| SP „„J х 1(У
0.70 0.97 1.23 1.50
Рис. 2. Зависимость нормированной амплитуды принимаемого сигнала для дефекта типа «полоса» от нормированного расстояния до центра системы преобразователей для различных углов ввода:
1 - а=40°; 2 - 45°; 3 - 50°; 4 - 55°
1
-1
-2
Рис. 3. Экспериментальный импульс сигнала от отверстия 06 в образце СО-2 для преобразователя типа ПЦП-45-КТ (№ 15) в эхоимпульсном режиме
2
0
сти излучающего и приёмного элементов на уровне 6 дБ от максимума «8°, высота фокуса (расстояние до точки отражения при максимуме сигнала) над донной поверхностью преобразователя «корневой тандем» «10 мм, ширина фокусного пятна на уровне 6 дБ от максимума «14 мм.
Экспериментальные исследования характеристик изготовленных преобразователей производились на стандартных образцах СО-3, СО-2 и специальных.
На рис. 3 приведен (в условных единицах) импульс сигнала от отверстия 06 в образце СО-2 (с эк-
5
4
3
2
1
0
Рис. 4. Экспериментальный частотный спектр сигнала от отверстия 0 6 в образце СО-2 для преобразователя типа ПЦП-45-КТ (№ 15) в эхоимпульсном режиме
иТх103 ИМПУЛЬС РЕГИСТРИРУЕМОГО СИГНАЛА 4.45
2.99
1.52
0.06
-1.41
-2.87
-4.34
0.00 1.90 3.81 5.71 I
Рис. 5. Теоретический импульс сигнала от отверстия 06 в образце СО-2 для преобразователя типа ПЦП-45-КТ в эхоимпульсном режиме
рана компьютера системы «АВГУР») для преобразователя типа ПЦП-45-КТ (№ 15) в эжшмпульсном режиме (для излучающего преобразователя), полученный с глубины 44 мм, а на рис. 4 - спектр этого сигнала (также в условных единицах).
По программе «ИМПУЛЬС +» [15] были проведены расчеты формы и спектра импульса аналогичного сигнала для модели наклонного преобразователя с пьезопластиной, выполненной из ЦТС-19, радиусом 9 мм и толщиной 1,0 мм, демпфером с оценочным характеристическим импедансом 7х106кг/(м2-с), углом ввода 45° и путем в призме 11 мм.
Теоретический импульс донного сигнала иТ (нормированный в относительных единицах в обозначениях работы [16]) для расчетной модели приве-
ден на рис. 5, а соответствующий спектр |ит| (в относительных единицах в обозначениях работы [16]) -на рис. 6. В целом, теоретические импульс и спектр имеют вполне удовлетворительное количественное совпадение с экспериментальными, что подтверждает
и"х102 СПЕКТР РЕГИСТРИРУЕМОГО СИГНАЛА
Рис. 6. Теоретический частотный спектр сигнала от отверстия 06 в образце СО-2 для преобразователя
типа ПЦП-45-КТ в эхоимпульсном режиме
«корневой тацдем» ПЦП-45-КТ в эхоимпульсном режиме
реализацию в разработанной конструкции преобразователя ожидаемых характеристик.
На рис. 7 приведены диаграммы направленности преобразователя «корневой тандем» ПЦП-45-КТ в эхоимпульсном режиме (для излучающего и приемного искателей), построенные по экспериментальным данным, а также их характеристики (показаны для излучающего искателя, поскольку для приемного они весьма близки).
Сравнение расчетных и экспериментальных диаграмм направленности преобразователя ПЦП-45-КТ (в эхоимпульсном режиме) представлено на рис. 8, из которого видно, что экспериментальная и расчётная диаграммы направленности совпадают не только качественно, но и удовлетворительно количественно.
В целом выбранная расчётная модель обеспечивает адекватное описание акустических характеристик физической модели преобразователя для работы по схеме тандем.
На рис. 9 приведены экспериментальная и теоретическая (рассчитанная в [9]) АРД-диаграммы для
1.«- а.ГЧ 0,6 4.4 2
¡>.7 0.* 0,6 0,0 1,0
Рис. 8. Экспериментальная (1) и теоретическая (2) диаграммы направленности преобразователя ПЦП-45-КТ (в эхоимпульсном режиме)
ДБ 0
2,54
7,62
10,62
12,7
15,2
•
1 і
т
'Д и
\у VI и
А
/
3.00
21.00
9.00 15.00
Глубина, мм
Рис. 9. Экспериментальная и теоретическая АРД-диаграммы для контроля методом «корневой тандем»: 1 - эксперимент; 2 - теория
УЗК методом «корневой тандем». Из рис. 9 видно, что положение центра плоскодонного отражателя, отвечающее максимальному сигналу (высота фокуса над донной поверхностью), равно !«10 мм, а размер области перемещения от значения 0 дБ в пределах 6 дБ (ширина фокусного пятна) «14 мм, что хорошо согласуется со значением, приведёнными выше (15,4 мм).
Таким образом, теоретически обоснован и экспериментально подтвержден выбор комплекса параметров преобразователей типа ПЦП-45-КТ, реализующих предъявляемые к ним требования.
Список литературы
1. ПНАЭ Г-7-014-89. Унифицированные методики неразрушающего контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов АЭУ. Ультразвуковой контроль. Контроль основных материалов (полуфабрикатов). М.: ЦНИИагоминформ, 1990. 42 с.
2. ПНАЭ Г-7-030-91. Унифицированные методики неразрушающего контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Ультразвуковой контроль. Контроль сварных соединений и наплавки. М.: ЦНИИа-томинформ, 1992. 157 с.
3. Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Неразрушающий контроль. Т. 3: Ультразвуковой контроль: справочник. М.: Машиностроение, 2004. 864 с.
4. Р-029.000ТУ. Технические условия на преобразователь специализированный ультразвуковой «корневой тандем» ПЦП-45-КТ. М.: ЦНИИТМАШ, 2005. 4 с.
5. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981. 240 с.
6. Данилов В.Н. Отражение продольных упругих волн, возбуждаемых дисковым преобразователем в полупространстве, ог неоднородности в виде эллиптического цилиндра // Дефектоскопия. 1985. № 4. С .16-22.
7. Данилов В.Н. Отражение продольных и поперечных упругих волн от трещины конечных размеров // Дефектоскопия. 1985. № 9. С. 12-18.
8. Ермолов И.Н., Вопилкин А.Х., Бадалян В.Г. Расчеты в ультразвуковой дефектоскопии (краткий справочник). М.: НПЦ НК «ЭХО+», 2000. 109 с.
9. Данилов В.Н., Разыграев А.Н. О выборе параметров преобразователей при ультразвуковом контроле сварных соединений мет одом тандем // Дефектоскопия. 2008. № 4. С. 19-30.
10. Акустический тракт прямого преобразователя для модели трещины, выходящей на поверхность / Басацкая Л.В., Вопилкин А.Х., Воронков В.А., Данилов В.Н., Ермолов И.Н. // Дефектоскопия. 1987. № 10. С. 45-52.
11. Хенл X., Мауэ А., Весгпфаль К. Теория дифракции. М.: Мир, 1964. 426 с.
12. Круглов Б.А. Об угловых характеристиках рассеяния акусги-чески мягким диском втвердом теле плоских монохроматических продольной и поперечных БУ- и БИ-вопн // Вопросы матери ал овод ени я. 2001. № 4. С. 66-77.
13. Бреховсних Л.М. Волны вслсисгыхсредах. М.: Наука, 1973. 344 с.
14. Данилов В.Н. Расчет акустического тракт а на БУ-вопнах для модели дефекта типа попу бесконечной трещины // Дефектоскопия. 1992. № 7. С. 7-14.
15. Данилов В.Н. Программа компьютерного моделирования работы электроакустических трактов дефектоскопов «ИМ-ПУЛЬС+» // Дефектоскопия. 2006. № 3. С. 37-43.
16. Данилов В.Н., Изофагова Н.Ю., Воронков В.А. Сравнение теоретических и экспериментальных результатов исслодова-
5
2
ния работы прямых совмещенных преобразователей // Дефектоскопия. 1997. № 6. С. 39-49.
Bibliography
1. PNAE G-7-014-89. Unified methods of nondestructive examination of the main materials (semi-fnished items), weld joints of
equipment and pipelines. Ultrasonic examination. Examination of the main materials (semi-finished items). M.: CNIIatominform, 1990. 42 p.
2. PNAE G-7-030-91. Unified methods of nondestructive examination of the main materials (semi-finished items), weld joints of
equipment and pipelines of nuclear power plants. Ultrasonic examination. Examination of weld joints and facing. M.: CNIIatominform, 1992. 157 p.
3. Ermolov I.N., Lange Y.V. Nondestructive examination. Vol. 3: Ultrasonic examination: reference book. M.: Machine building, 2004. 864 p.
4. R-029.000TUI. Technical requirements to the special-purpose ultrasonic transducer «root tandem» PTSP-45-KT. M.: CNIIT-MACH, 2005. 4 p.
5. Ermolov I.N. Theory and practice of ultrasonic examination. M.: Machine building, 1981. 240 p.
6. Danilov V.N. Reflection of longitudinal elastic waves produced by a disk transducer in the half-space from elliptic cylinder nonuniformity // Flaw detection. 1985. № 4. P. 16-22.
7. Danilov V.N. Reflection of longitudinal and transverse elastic
waves from a crack of a finite size // Flaw detection. 1985. № 9. P. 12-18.
8. Ermolov I.N., Vopilkin A.H., Badalyan V.G. Calculations in ultrasonic flaw detection (brief reference book). M.: NPC NK «ECHO+», 2000. 109 p.
9. Danilov V.N., Razygraev A.N. The choice of transducer characteristics for ultrasonic examination of weld joints using tandem method // Flaw detection. 2008. № 4. P. 19-30.
10. Acoustic path of a direct transducer for a surface reaching crack model / Basatskaya L.V., Vopilkin A.H., Voronkov V.A., Danilov V.N., Ermolov I.N. // Flaw detection. 1987. № 10. P. 45-52.
11. Henl H., Mayer A., Westphal K. Diffraction theory. M.: World, 1964. 426 p.
12. Kruglov B.A. Angular characteristics of plane monochromatic longitudinal and transverse SV- and SH-waves diffusion with acoustic soft disk in solids // Issues of material science. 2001. № 4. P. 66-77.
13. Brehovskih L.M. Waves in layered media. M.: Science, 1973. 344 p.
14. Danilov V.N. Calculation of acoustic path on SV-waves for defect model of semiinfinite crack type // Flaw detection. 1992. № 7. P. 7-14.
15. Danilov V.N. Computer simulation of electroacoustic paths operation of flaw detectors «IMPULSE+» // Flaw detection. 2006. № 3. P. 37-43.
16. Danilov V.N., Izofatova N.Y., Voronkov V.A. Comparison of theoretical and experimental results of direct combined transducers operation // Flaw detection. 1997. № 6. P. 39-49.
УДК 539.4
Казанцев А.Г., Караев А.Б., Саньков Н.И., Сугирбеков Б.А.
ОБ ИЗМЕРЕНИИ ТВЕРДОСТИ ПЕРЕНОСНЫМИ ТВЕРДОМЕРАМИ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ
Используемый в ряде динамических твердомеров метод определения твердости основан на изменении скорости бойка после удара в зависимости от твердости металла испытуемого объекта. Непосредственно по данным измерений оценивается условная твердость материала, которая определяется отношением
скоростей бойка до и после удара: ИЬ = 1000(¥1/¥0),
где У0 и V - соответственно скорость бойка до и после удара. Перевод значений условной твердости в единицы Бринелля, Роквелла и др. осуществляется по данным предварительной тарировки твердомера на образцовыхмерахтвердости [1].
Указанный поджд реализован, в частности, в твердомерах серии ТЕМП (рис. 1), разработанных в ЦНИИТМАШ. Твердомеры ТЕМП предназначены для экспрессного измерения твердости различных изделий (из стали, чугуна, цветных металлов, резины и др. материалов) в производственных и лабораторных условиях по шкалам Бринелля (НВ), Роквелла (ИКС), Виккерса (НУ), Шора (Н8Б), а также определения предела прочности на растяжение по ГОСТ 22761-77. Твердомеры имеют встроенный процессор, позволяющий проводить первичную математическую обработку измерений, введение дополнительных шкал твердости и их калибровку по образцам с из-
вестной твердостью. Приборы ТЭМП снабжаются датчиками со стандартным и удлиненным (до 50 мм) ударниками для измерения твердости в труднодоступных местах, например в угловых сварных швах, зубьях шестерен, в пазах, на криволинейных и наклонных поверхностях и др. Обладают широким рабочим диапазоном температур: от -20 до +60° С. Требо-вания по подготовке поверхности изделий для измерений аналогичны требованиям при измерении стацио -нарными твердомерами (^=2,5-5 мкм).
Время одного измерения составляет около 2-х с. Высокое качество и надежность приборов ТЭМП обеспечивается внедренной на предприятии сис -темой менеджмента качества, соответст-
вующей стандарту 180 9001:2000.
Рис. 1. Внешний вид твердомера типа ТЭМП
