Признак обнаружения дефекта – наличие двух сигналов выше порога срабатывания при одном и том же положении ПЭП
Рельс типа Р65, диаметр отверстия 36 мм, расстояние до линии центров 79 мм от поверхности катания. Скорость поперечной волны в рельсе 3,26 мм/мкс. Частота 2,5 МГц.
1. Сначала рассчитываем половину угла раскрытия диаграммы направленности в плоскости падения волны для круглой и квадратной пластины на заданном уровне.
(1)
(2)
Значение параметра х выбираем из графиков
Затем рассчитываем границы пучка
(3)
(4)
Расчет углов раскрытия для круглой пластины
Расчет углов раскрытия квадратной пластины
К расчету разницы в мм и мкс
2. Рассчитываем время прихода сигналов от дефекта и от отверстия.
Дефект 1: Расположен под 45 градусов вверх (является продолжением радиуса болтового отверстия). Положение ПЭП – луч 1 (зеленый) 45 градусов, луч 2 (красный) проходит через центр отверстия.
Глубина залегания дефекта (5)
(6)
(7)
(8)
(9)
Разница в мм R2-R1 (10)
Разница в мкс t2-t1 (11)
Дефект 2: Расположен под 45 градусов вниз (является продолжением радиуса болтового отверстия). Положение ПЭП – первый луч (темно-синий) 45 градусов, второй (красный) проходит через центр отверстия
Глубина залегания дефекта (12)
(13)
путь по лучу R2 – по выражению (8)
далее для моделей дефектов №№ 2, 3, 4
t1 по выражению (7)
t2 по выражению (9)
Дефект 3: Расположен параллельно поверхности катания (является продолжением радиуса болтового отверстия). Положение ПЭП – первый луч (коричневый) попадает в угол между болтовым отверстием и трещиной, второй (красный) проходит через центр отверстия
Глубина залегания дефекта (14)
Дефект озвучивается акустической осью, а значит (15)
|
(16)
(17)
Дефект 4: Расположен перпендикулярно поверхности катания (является продолжением радиуса болтового отверстия). Положение ПЭП – первый луч (голубой) попадает в угол между болтовым отверстием и трещиной, второй (красный) проходит через центр отверстия
Отверстие озвучивается акустической осью, а значит (19)
(16)
(20)
3. Определяем хватит ли нам ширины диаграммы направленности на заданном уровне
Для всех моделей дефектов считаем необходимый угол раскрытия диаграммы направленности:
(21)
Дефект 1
(21)
Дефект 2
Дефект 3
Дефект 4
(22)
Дефект 1:
Если , то ширины диаграммы направленности хватает.
Если одно или оба условия не выполняются надо пересчитать необходимую половину угла раскрытия
Если , то необходимый угол (половина угла раскрытия):
(23)
Если , то необходимый угол (половина угла раскрытия):
(24)
Дефекты 2 и 3:
Если , то ширины диаграммы направленности хватает.
Если одно или оба условия не выполняются надо пересчитать необходимую половину угла раскрытия
Если , то необходимый угол (половина угла раскрытия):
(25)
Если , то необходимый угол (половина угла раскрытия):
(26)
Дефект 4:
Если , то ширины диаграммы направленности хватает.
Если одно или оба условия не выполняются надо пересчитать необходимую половину угла раскрытия
Если , то необходимый угол (половина угла раскрытия):
(27)
Если , то необходимый угол (половина угла раскрытия):
(28)
Получив необходимый угол (половину) раскрытия, рассчитываем:
(29)
(30)
№ вар | Угол ввода | круглая | прямоугольная | ||
Диаметр 2а,мм | уровень | Размер в плоскости падения, а, мм | уровень | ||
0,5 | 0,4 | ||||
0,4 | 0,3 | ||||
0,5 | 0,4 | ||||
0,4 | 0,3 | ||||
0,5 | 0,4 | ||||
0,4 | 0,3 | ||||
0,5 | 0,4 | ||||
0,4 | 0,3 | ||||
0,5 | 0,4 | ||||
0,4 | 0,3 | ||||
0,5 | 0,4 | ||||
0,4 | 0,3 |