Õhukeste terasplaatide kontrollimine, kasutades ultraheli lambalaine meetodit

Ultraheli lambalaine (lambaliha) ülevaatus on oluline meetod õhukese plaadi kontrollimiseks. Madala kasutamise ja keerukuse tõttu on operaatoritel selle õigesti rakendamisega sageli raskusi.
Selles artiklis tutvustame lambalaine kontrollimeetodit nii teoreetiliste kui ka praktiliste aspektide põhjal ning arutame režiimi valikut ja ettevaatusabinõusid.

Õhukeste plaatide ultraheli vigade tuvastamisel kasutatakse tuvastamiseks sageli ultrahelilambalaineid, kuna terasplaat on õhuke ning pikisuunalist liideselainet ja alumist lainet on keeruline selgelt eristada.
Lambalaine tuvastamine on aga keerulisem ja paljud vigadetektorid kahtlevad ergastamise ja lainerežiimi valimisel. Selles artiklis arutame lambalaine vigade tuvastamise režiimi valikut.
Lambalaine sondeerimise teoreetiline alus on dispersioonivõrrand. Lambalaine sageduse võrrand vabades piiritingimustes on järgmine:
Võrrand (1) on sümmeetrilise tüübi (S-tüüpi) sagedusvõrrand:

Võrrand (2) on asümmeetrilise tüübi (A-tüüpi) sagedusvõrrand:

CL - pikisuunaline laine kiirus materjalis meetrites sekundis (m/s);
CS - põiki laine kiirus materjalis meetrites sekundis (m/s);
CP - lambalainefaasi kiirus meetrites sekundis (m/s);
t - plaadi paksus meetrites (M);
F - lambalaine ergastamise sagedus Hertzis (Hz).

1. Plaadi teadaoleva paksuse ja valitud töösagedusega saame kindlaks teha soovitud režiimi faasikiiruse, viidates joonisel 1 kujutatud dispersioonikõverale.
2. režiimi valimine on vajalik lambalaine režiimide erinevate sumbumise ja peegelduste omaduste tõttu.

Ultraheli lambalaine valimise põhimõte:

1. kõrge signaali ja müra suhe: tugevad ja selged peegeldunud lained otsas.
2. madal sumbumine ja pikk levimiskaugus: avastamise tõhususe parandamiseks.
3. Puhas ergutuslaine režiim: muude režiimilainete sekkumise vältimiseks puuduste täpsemaks hindamiseks (valige punkt, mis on teistest režiimilainetest kaugemal).
4. Madal muutuste kiirus: tagamaks, et defektide või lõppnurkade põhjustatud lainerežiimi muundamise laine on pärast põhis lainet, mis aitab puudust otsustada.

Tegelikus vigade tuvastamise protsessis tuleks eelistada piirkonda, kus rühma kiiruse kõver on suhteliselt tasane, et tagada rühma kiiruse muutus väike, nii et kaja kaugus püsib stabiilsena.

Ülaltoodu on põhimeetod lainerežiimi määramiseks teoreetilise arvutamise kaudu. Tegelikult kontrollimisel võib lambalaine sondi esinemisnurk erineda arvutatud väärtusest.
Lisaks võivad plaadi paksuse erinevused ja sondi sageduse ebastabiilsus erutada mitu lambalaine režiimi.
Samal ajal võib defektide või piiride olemasolu põhjustada muutusi lainerežiimides, muutes ultraheli lambalaine kontrolliprotsessi suhteliselt keerukaks ja nõudes ulatuslikke praktilisi kogemusi.

(1) Tuleb kinnitada, et lained erutuvad lambalained. Lambalained on pinnaõli suhtes vähem tundlikud kui pinnalained, mis on õliga kokku puutudes märkimisväärselt nõrgenenud, samas kui lambaliha laineid levimise ajal ei mõjuta õli suhteliselt. Lisaks läbib lambalaine režiimi nihe, kui see puutub otsa, mis põhjustab sondi liigutamisel kaja laiuse muutumist, samas kui põiksuunalise laine kaja pulsi laius jääb muutumatuks.
2) Soovitatav on kasutada mitme režiimi tuvastamist nii palju kui võimalik, kuna üks režiim võib teatud piirkondades põhjustada tuvastamise. Tavaliselt soovitatakse tuvastamiseks kasutada vähemalt kahte lainerežiimi.
3) Delaminatsioonidefektide jaoks võib juhtiv serv olla kitsam ja mitte tekitada emissiooni, mis võib põhjustada avastamist. Kuid delaminatsiooni nähtus põhjustab režiimi nihet, mida saab tuvastada otsa peegelduste vaatluse abil.