Акустические Контрольные Системы

Приборы для неразрушающего контроля металлов, пластмасс, бетона. Разработка, производство, поставка.

(495) 800-74-62

market@acsys.ru

Козлов В.Н., Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г.

Тезисы доклада

Дефектоскопия железобетонных конструкций при одностороннем доступе наиболее достоверна при томографическом представлении результатов контроля. Практически её реализуют ультразвуковым эхо-методом с синтезированием фокусируемой апертуры при комбинационном зондировании (САФТ-К). Для этого поверхность конструкции сканируют матричной решёткой УЗ преобразователей. Лучшие характеристики обеспечивает аппаратура с преобразователями с сухим точечным контактом и поперечными колебаниями протектора.

Физически метод САФТ-К представляет собой фокусировку излучения синтезируемой апертуры в каждую точку полупространства и фокусируемый приём отражённых волн также из каждой точки полупространства. Общее выражение для значения величины, отображаемой на экране томографа в виде яркости точки p, имеет вид:

где:
k = 0, 1, 2, … - номера моментов времени, в которых взяты отсчёты мгновенных значений входных колебаний;
tq - интервал дискретизации колебаний;
- длительность интервала стробирования,
m - количество элементов решётки,
с - скорость ультразвука.

Выражение включает в себя все необходимые компоненты алгоритма обработки реализаций принятых колебаний для формирования томограммы. В нём входная реализация eij(tk) корректируется по амплитуде функцией C(tk), умножается на весовой коэффициент , учитывающий функции направленности элементов решётки, и из неё берётся отрезок длительностью . Стробирование выражено произведением двух функций Хевисайда Ф(t), в аргументы которых входит сумма расстояний между визуализируемой точкой пространства и элементами решётки. Эти расстояния заданы матрицей MDP. Суммирование под знаком модуля ведётся по всем комбинациям элементов решётки для данной точки изображения p. Результат этого суммирования - накопленный сигнал, который затем берётся по модулю, и все его значения в моменты времени tk суммируются. Окончательный результат нормируется на количество просуммированных отрезков реализаций N и количество отсчётов сигнала в интервале .

На рис. 1 показан результат компьютерного моделирования работы томографа по приведённому алгоритму. Визуализировались 2 точечных отражателя на глубинах 20 и 50 см. Частота сигналов 50 кГц, длина волны 6 см. На рис. 2 дана томограмма бетонного блока с пустотами диаметром 10 и 5 см на глубине 23 см, полученная с помощью томографа А1230.

Рис. 1

Образы моделей (рис. 1) весьма похожи на образы реальных дефектов в бетоне (рис. 2).

Рис. 2. Изображение типа В с экрана томографа. Слева образ полости 10 см, справа - 5 см. Внизу образ донной поверхности на глубине 40 см.