Физические основы акустического метода контроля

Основаны на свойстве упругих колебаний распространяться и взаимодействовать на нарушения сплошности контролируемой среды. Для ввода (и приема) упругих колебаний в изделии (из изделия) используют специальные электроакустические преобразователи. Акустические методы позволяют обнаружить и определять расположение внутренних дефектов, являющихся нарушением сплошности (раковины, расслои, зоны рыхлоты, некоторые типы трещин), в различных деталях и полуфабрикатах преимущественно больших сечений и несложной формы из металлов и некоторых неметаллических материалов. Таким образом, с помощью этих методов можно установить наличие именно тех дефектов, которые нельзя выявить магнитным или люминесцентным методами и не всегда можно обнаружить просвечиванием рентгеновыми или γ-лучами.

Кроме того, методы позволяют измерять толщину стенки изделий, доступных с одной стороны, определить поверхностные дефекты, физико-механические свойства материалов.

Упругие волны как и всякие другие волны характеризуются длинной волны λ, частотой f и с-скоростью распространения

Частота колебаний определяется конструкцией генератора колебаний и акустических преобразователей. Скорость распространения колебаний является физической величиной.

С_возд = 330 м/с

С_вод = 1500 м/с

С_Fe = 5280 м/с

Волны делятся на две группы

- продольные;

- поперечные.

Продольными называются волны когда направление колебаний, частиц среды совпадают с направлением акустических волн и в среде возникают упругие деформации сжатия.

где –Е – модуль Юнга;

ρ – плотность среды.

Поперечными называются волны когда колебания частиц среды происходят перпендикулярно к направлению акустической волны и в среде возникают и распространяются упругие деформации сдвига – G.

Важнейшей акустической характеристикой является упругое волновое сопротивление – акустический импеданс.