Разработка и изготовление иммерсионных пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) для автоматизированного или механизированного ультразвукового контроля сплошности и/или размеров труб, прутков, заготовок и других объектов контроля

Иммерсионные прямые совмещенные пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП)  типа П211, изготавливаемые ООО “Прибор-Сервис” обеспечивают работу автоматизированных иммерсионных установок неразрушающего контроля ОАО «ЧМЗ» и других предприятий России. Объекты контроля (ОК), как правило, цилиндрические изделия  диаметром от 4 до 300 мм, изготовленные из различных металлов и сплавов со скоростью продольных колебаний от 3000 до 6500 м/с.

Частотный диапазон ПЭП – от 2,5 МГц до 15 МГц. Используются пьезоэлементы (ПЭ) в форме диска диаметром от 3 до 20 мм, или в форме прямоугольника, вписанного в соответствующий диаметр. Формы поля ПЭП – фокусировка в «точку» ФТ (сферическая), фокусировка в «линию» ФЛ (цилиндрическая), нефокусированное НФ (плоский протектор). Длины фокусных расстояний F = 10-200 мм. Форма поля и величина F определяются формой и размерами ПЭ и конкретными требованиями контроля.

В качестве иммерсионной жидкости, обеспечивающей стабильную настройку ПЭП должна использоваться:

—     вода питьевая  ГОСТ Р 51232-98

  • температура не более 30°С
  • градиент температуры не более (1-2)°С/час.

В иммерсионной жидкости не допускается наличие посторонних частиц и/или газовых пузырей.

При выпуске ПЭП в производство, производителем фиксируются необходимые и достаточные для его эксплуатации характеристики:

—     номер проекта ПЭП (форма и размеры корпуса, кабель, разъем)

  • частота, МГц
  • чувствительность, дБ
  • фокусное расстояние (ФЛ, ФТ) или длина ближнего поля в воде (НФ), мм
  • длительность импульса (-40 дБ), нс
  • длина фокусного пятна (ФЛ) на уровне (-3дБ), мм
  • диаметр фокусного пятна (ФЛ, ФТ, НФ) на уровне (-3дБ), мм
  • дата изготовления.

Для иммерсионных установок неразрушающего контроля выпускаются следующие основные варианты конструкций  ПЭП:

  • ПЭП контроля сплошности (ПЭП КС).

ПЭП для дефектоскопии ОК в виде труб и прутков диаметром от 4 до 300 мм. Для ОК диаметром от 4 до 120 мм используются установки роторного типа, для ОК диаметром от 100 до 300 мм используются установки ванного типа с вращением ОК. При контроле труб используются волны Лэмба или поперечные волны в режиме эхо-метода. При контроле прутков используются продольные волны в режиме эхо-метода или зеркально-теневого метода.

  • ПЭП для измерения наружного диаметра (ПЭП Д).

ПЭП для измерения наружного диаметра ОК в виде труб и прутков диаметром от 4 мм Используются продольные волны в режиме эхо-метода. Измерение по фронту или по пересечению нуля. Как правило, работают совместно с ПЭП для измерения толщины стенки, но могут использоваться и независимо.

  • ПЭП для измерения толщины стенки ОК в виде труб (ПЭП ТС).
  • ПЭП ТС-Р для измерения толщины стенки ОК в виде труб с помощью резонансного метода.

Используются продольные волны в непрерывном режиме качающейся частоты. Диапазон измерений толщины от 0,27 мм до 1,7 мм (для скорости продольных колебаний 6000 м/с).

—  ПЭП ТС-Э для измерения толщины стенки ОК в виде труб с помощью эхо- метода.

Используются продольные волны в импульсном режиме. Измерение по фронту или по пересечению нуля. Диапазон измерений толщины от 1 мм  (для скорости продольных колебаний 6000 м/с).