Импедансный акустический контроль
Импедансный акустический метод применяется для выявления дефектов клеевых соединений композитных материалов, изделий из дерева, непроклеенных областей и расслоений в изделиях из полимеров, имеющих неметаллическое покрытие толщиной до 4-7 миллиметров. В отдельных случаях, импедансный контроль используют для контроля объектов из полимерных композиционных материалов со слоистой структурой. В доброкачественной зоне комплексный импеданс определяется всеми слоями изделия, колеблющегося как одно целое. А в зоне дефекта связь между слоями и основной массой контролируемого изделия нарушена. Непроклеи и расслоения приводят к изменению характера колебаний.
Физические основы импедансного метода акустического контроля
Акустический импедансный метод неразрушающего контроля основан на регистрации изменений характера колебаний контактирующего с поверхностью контролируемого изделия датчика под действием механического импеданса. Для обнаружения дефектов данным методом применяются специальные приборы - акустические импедансные дефектоскопы. Типовая схема импедансного дефектоскопа изображена на рисунке ниже. Контроль реализуется при одностороннем доступе датчика к поверхности контролируемого изделия. Существует два типа датчиков для акустического контроля импдансным методом: совмещённые и раздельно-совмещённые преобразователи.
Основа совмещённого преобразователя - стержень (1). На торцах стержня установлены: генерирующий колебания (2) и регистрирующий (3) пьезоэлементы. Между объектом контроля (4) и регистрирующим пьезоэлементом находится контактная зона со сферической поверхностью (5). Генерирующий пьезоэлемент подключен к генератору синусоидальных электрических колебаний (6), а регистрирующий пьезоэлемент к усилителю (7). Отражающая масса 8 увеличивает энергию колебаний, отдаваемых в стержень датчика. Генератор и усилитель соединены с модулем обработки сигналов (9). После обработки сигнала текущее значение механического импеданса выводится на дисплей (10) или стрелочный индикатор дефектоскопа. Акустические дефектоскопы этого типа также могут быть оборудованы звуковой и световой сигнализацией (11), которая срабатывает при обнаружении дефекта.
Раздельно-совмещённый датчик для импедансного акустического контроля состоит из двух отдельных элементов - возбуждающего колебания и измерительного вибраторов. Этот тип датчиков применяют для обнаружения в определённой части изделия зон, где отсутствует механическое сцепление. Контактные наконечники вибраторов располагаются в корпусе преобразователя. Измерение механического импеданса осуществляется при одновременном контакте обоих наконечников с поверхностью контролируемого изделия.