Введение
1 Ультразвуковые методы измерения характеристик материала 15
1.1 Физические основы затухания в материалах, имеющих кристаллическую структуру 15
1.1.1 Особенности кристаллического строения металлов, влияющие на затухание ультразвуковых волн в них 15
1.1.2 Затухание ультразвуковых колебаний в кристаллических материалах 18
1.2 Методы определения структурных характеристик материалов с помощью ультразвуковых колебаний 30
1.2.1 Варианты применения ультразвуковой структуроскопии 30
1.2.2 Относительный метод ультразвукового структурного анализа металлов 31
1.2.3 Контроль свойств чугунов с помощью измерения скорости звука в образцах 36
Выводы по разделу 1 39
2 Физическое обоснование безэталонного метода измерения среднего размера зерна материала 42
2.1 Разработка безэталонного метода измерения среднего размера зерна материала : 42
2.1.1 Исходные данные для расчета среднего размера зерна материала 42
2.1.2 Вывод аналитических соотношений для количественной оценки для безэталонного метода измерения среднего размера зерна материала 43
2.1.3 Математическая модель оценки дифракционных потерь в измерительном тракте 49
2.1.4 Математическая модель оценки потерь на отражение в измерительном тракте 51
2.1.5 Учет амплитудного множителя при коэффициенте рассеивания 53
2.2 Экспериментальное подтверждение корректности разработанного метода 54
2.2.1 Цель эксперимента 54
2.2.2 Проверка соответствия реальных (определенных при металлографическом исследовании) и измеренных безэталонным способом размеров зерна материала 54
2.2.3 Оценка акустических характеристик материала на образцах, используемых при проверке корректности безэталонного метода определения размера зерна материала .76
Выводы по разделу 2 78
3 Выбор параметров аппаратных средств для измерения структурных характеристик материалов 80
3.1 Ультразвуковые микропроцессорные дефектоскопы и их характеристики 80
3.1.1 Современное состояние рынка ручных ультразвуковых дефектоскопов 80
3.1.2 Характеристики ультразвуковых дефектоскопов, важные для целей ультразвуковой структуроскопии 81
3.2 Разработка и применение методики оценки характеристик средств акустических измерений на базе экспертных оценок .83
3.2.1 Выбор представительного перечня параметров аппаратного средства 83
3.2.2 Экспертная оценка преимуществ проектируемого аппаратного средства 87
3.3 Ультразвуковой универсальный дефектоскоп «Пеленг» УДЗ-204 99
3.3.1 Параметры приёмо-возбудителя 99
3.3.2 Параметры устройств обработки и вывода информации 100
3.3.3 Конструктивные параметры 100
Выводы по разделу 3 101
4 Разработка оборудования для реализации безэталонного метода измерения среднего размера зерна материала 102
4.1 Разработка пьезопреобразователей для безэталонного метода измерения среднего размера зерна материала 102
4.2 Разработка алгоритма измерения среднего размера зерна материала для дефектоскопа УДЗ-204 104
4.2.1 Общие требования и принцип работы алгоритма измерения среднего размера зерна материала для дефектоскопа УДЗ-204 104
4.2.2 Анализ амплитуд донных сигналов 106
4.2.3 Определение потерь в образце, не зависящих от затухания и граничных эффектов 107
4.2.4 Расчёт и вывод на экран дефектоскопа среднего размера зерна материала 108
4.2.5 Особенности измерения среднего размера зерна с помощью дефектоскопа "Пеленг" УДЗ-204 109
4.2.6 Указания по поверке структуроскопа 110
Выводы по разделу 4 116
Заключение 118
Список литературы 122
Приложение
