По заданию Заказчика ООО «ТЕХКОН» провел эксперименты по выявлению воды внутри изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ), включая сотовые конструкции.
В экспериментах применялся ультразвуковой дефектоскоп-томограф «OmniScan» и фазированные антенные решетки (ФАР), производимые компанией «Olympus».
Использовался образец из ПКМ, между стенками которого помещался слой воды различной толщины.
Контроль на наличие воды проводился импульсным эхо-методом, по совмещенной схеме подключения генераторов и приемников. Применялась 32-элементная ФАР с рабочей частотой 5 МГц.
Контроль выполнялся с наружной стороны образца, через стенку толщиной 3 мм, на участках, где внутренняя поверхность образца непосредственно контактировала с водой.
На рис. 1 и 2 приведены примеры полученных результатов. Результаты представлены в виде В‑сканов – сечений исследуемого образца в плоскости, перпендикулярной его поверхности.
 |
 |
1
2 3 |
| Рис. 1. В-скан образца без воды. | Рис. 2. В-скан образца с водой |
Условные обозначения индикаций на рис. 1 и 2:
1 – наружная поверхность стенки; 2 – внутренняя поверхность стенки; 3 – поверхность воды.
При отсутствии внутри образца воды на В-сканах наблюдались только сигналы - индикации в виде полос, вызванные отражением ультразвука от наружной и внутренней поверхности стенки образца (индикации «1» и «2» на рис. 1).
При наличии внутри образца слоя воды к указанным выше сигналам добавлялся сигнал, отраженный от поверхности воды, граничащей с воздухом (индикация «3» на рис. 2).
Кроме того, при контакте внутренней поверхности образца с водой уменьшалась амплитуда эхо‑сигнала от указанной поверхности - по сравнению с ситуацией, когда вода внутри образца отсутствовала, и его внутренняя поверхность контактировала с воздухом. На представленных В‑сканах это видно по изменению цвета индикации «2» на рис. 1 и 2. Данный признак также может быть использован для обнаружения воды внутри изделий.
Полученные результаты позволили также измерить толщину слоя воды, которая (из-за отклонения поверхности образца от горизонтального уровня) изменялась в контрольном сечении от 0,7 до 1,0 мм (соответственно левый и правый край индикации «3» на рис. 2).
Вывод
По результатам проведенных экспериментов ультразвуковой дефектоскоп-томограф «OmniScan» с ФАР позволяет обнаруживать слой воды внутри изделий из ПКМ, а также измерять высоту указанного слоя. Главное условие для обнаружения – это возможность получить эхо‑сигнал от поверхности воды.
