При виробництві та експлуатації виникає багато випадків, коли необхідно контролювати ультразвуковим методом металовироби з покриттям без їх видалення. Товщина діелектричних покриттів: фарби, пластиків тощо може досягати значних величин.
Для оцінки впливу товщини діелектричних покриттів на характеристики електромагнітно-акустичних перетворювачів (ЕМАП) було розроблено стенд, який наведено на рисунку.
Стенд містить керуючий блок 1, з'єднаний з двотактним підсилювачем 2 потужності пакетного високочастотного зондувального імпульсу струму і цифровим осцилографом 3. Підсилювач 2 з'єднаний з прямим поєднаним ЕМАП 4, який також з'єднаний зі смуговим підсилювачем 5 прийнятого ультразвукового сигналу. Підсилювач 5 з'єднаний з осцилографом 3.
Працює стенд в такий спосіб. Керуючий блок 1 формує вихідні сигнали у вигляді двох меандрів, зміщених по фазі на 180о які надходять на підсилювач потужності 2 пакетного високочастотного зондуючого імпульсу струму, складаються, посилюються і подаються на ЕМАП 4. Для одночасного керування блок 1 виробляє синхронізуючі імпульси для осцилографа 3. ЕМАП 4 спільно зі зразком 6 збуджують у поверхневому шарі металу зсувні ультразвукові пакетні імпульси 7, які поширюються в об'єм зразка 6 під кутом 0 градусів. Відбиті від протилежної сторони зразка 6 ультразвукові (донні) імпульси приймаються ЕМАП 4 і посилюються підсилювачем 5.
За допомогою стенду було досліджено бездефектні листові зразки з катаної сталі 09Г2С завтовшки 40 мм без зачистки поверхні від окалини за наступною методикою. На зразок 6 розміщували ЕМАП 4 без зазору, і по екрану осцилографа, змінюючи частоту заповнення пакетного імпульсу за допомогою блоку керуючого 1, знаходили максимальне значення амплітуд донних сигналів. Вимірювали отримані значення резонансної частоти, індукції магнітного поля зазорі, напруги на ЕМАП, пікового значення високочастотного струму в котушці індуктивності перетворювача. Потім між протектором 8 ЕМАП 4 розміщували пластину 9 зі склотекстоліту, знову змінювали частоту заповнення пакетного імпульсу за допомогою керуючого блоку 1, знаходили максимальне значення амплітуд донних сигналів і повторювалися вимірювання.
Дані отриманих вимірювань при різних товщинах h діелектричних прокладок 9 між протектором 8 перетворювача 4 наведені в таблиці.
Таблиця
Результати вимірювань параметрів, що визначають роботу ЕМАП, на зразках зі сталі 09Г2С при різних товщинах діелектричного покриття
Аналіз даних, наведених у таблиці, говорять про те, що можливості сучасних ЕМАП дають можливість забезпечити проведення ультразвукового контролю металовиробів захищених фарбою, пластиком, тощо без їх видалення. При цьому товщина покриттів або діелектричних відкладень, наприклад в трубах, може досягати 15 мм і більше. При цьому відношення амплітуд донних імпульсів і шуму перевищує 5 разів, що є достатнім для проведення контролю.