Эхо-импульсный метод ультразвукового контроля рельсов

Наиболее широкое применение на железнодорожном транспорте и в промышленности находит импульсный эхо-метод. С его помощью обнаруживают более 90% дефектов на ж.д. транспорте, т.к. регистрируются и анализируются почти все сигналы, отраженные от поверхности дефекта. Для этой цели в контролируемое изделие излучается последовательность коротких ультразвуковых импульсов. Излучаемые ультразвуковые импульсы называют «зондирующими».

Буквально все наклонные искатели работают по эхо методу, но начиная с дефектоскопа РДМ-2, прямой искатель РС 0⁰ тоже работает по эхо-импульсному методу.

Смысл этого метода заключается в следующем: наклонный ПЭП испускает ультразвуковые волны, которые расходящимся пучком распространяются по зоне контроля.

Все ультразвуковые лучи от поверхности дефекта отражаются как от большого препятствия, но часть 5-20 % отражаются обратно к излучающему искателю. - вот эти отраженные от дефекта и поступившие на ПЭП ультразвуковые лучи составляют «ультразвуковое эхо дефекта».

Ультразвуковое эхо преобразуется на искателе в полезный электрический сигнал с названием эхо-импульс.

а) б)

Рис. 9. Распространение ультразвуковой волны

а) на бездефектном участке; б) на участке с дефектом

Признаком дефекта является наличие эхо-сигнала, отраженного от несплошности. Отраженные ультразвуковые импульсы несут информацию о наличии какого-то отражателя, его удалённости от излучателя и о его размерах.

Достоинства и недостатки метода приведены в таблице 2.

Таблица 2

Достоинства	Недостатки
· Односторонний доступ к изделию; · Относительно большая чувствительность к внутренним дефектам; · Высокая точность определения координат дефекта;	· Низкая помехоустойчивость к поверхностным отражателям; · Резкая зависимость амплитуды эхо-сигнала от ориентации дефекта; · Невозможность контроля качества акустического контакта в процессе перемещения ПЭП, т.к. при отсутствии дефекта на выходе отсутствуют какие-либо эхо-сигналы.

Размеры и местоположение дефекта оценивают по параметрам:

· амплитуде А;

· времени задержки t (положению на экране) отраженного эхо-сигнала.

Горизонтальная линия (линия развертки дефектоскопа) соответствует времени пробега эхо-импульса в контролируемом изделии, которое пропорционально пути импульса. На вертикальной шкале по высоте эхо-импульсов оценивают амплитуду А этих импульсов.

а) б) в)

Рисунок 10. Варианты применения ПЭП:

а) прямого; б) наклонного; в) раздельно-совмещённого

Амплитуда эхо-сигналов зависит от:

· формы и ориентации дефекта в детали;

· от величины отражателя (дефекта);

· расстояния до дефекта.