Федеральный горный и промышленный надзор России
(Госгортехнадзор России)
Серия 28
Неразрушающий контроль
Выпуск 4
СИСТЕМА
НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
ВИДЫ (МЕТОДЫ) И ТЕХНОЛОГИЯ
НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Справочное пособие
Москва
Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России»
Ответственные составители-разработчики:
П.П. Бирюкова (разделы 1, 2), В.П. Вавилов (раздел 12), В.А. Воронков (разделы 1, 2, 4), Ю.А. Глазков (раздел 7), А.И. Евлампиев (раздел 8), В.Г. Засецкий (раздел 11), В.И. Иванов (разделы 1, 2, 3, 9, 10, 12), Н.Н. Коновалов (разделы 1, 2), Ю.В. Ланге (раздел 4), Л.А. Соколова (раздел 6), Ф.Р. Соснин (разделы 3, 10, 12), М.В. Филинов (раздел 6), В.Е. Шатерников (раздел 5), В.П. Шевченко (разделы 1, 2), Г.С. Шелихов (раздел 7)
Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология неразрушающего контроля. Термины и определения: Справочное пособие. Серия 28. Выпуск 4 / Колл.авт. - М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003.
В настоящее Справочное пособие включены термины и определения по видам (методам) неразрушающего контроля, по которым проводится аттестация в Системе неразрушающего контроля Госгортехнадзора России, а также по общим вопросам неразрушающего контроля.
Справочное пособие предназначено для специалистов в области неразрушающего контроля и смежных областях. Оно может быть использовано при разработке стандартов, методической и другой технической документации по неразрушающему контролю, при написании статей, книг и других материалов. Может оказаться полезным при переводе текстов с русского языка на английский и с английского на русский.
Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России» (ГУП «НГЦ «Промышленная безопасность») - официальный издатель нормативных документов Госгортехнадзора России (приказ Госгортехнадзора России от 19.03.01 № 32)
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Неразрушающий контроль (НК) является важнейшим элементом системы экспертизы промышленной безопасности, обеспечивающей техническую безопасность на опасном производственном объекте. За последние годы НК, выполняя важную функцию в указанной системе, развивается ускоренными темпами во всех своих составляющих, включая развитие новых методов и методик, создание более совершенной техники, базирующейся на достижениях электроники и вычислительных устройств, повышение требований к персоналу в области НК.
Развитие НК нашло свое отражение и в появлении новых терминов, которые используются в практике, научных трудах и технических описаниях. НК во все большей степени контактирует со смежными направлениями, участвующими в оценке реального технического состояния объектов, определении возможности их дальнейшей эксплуатации и сроков безопасной работы (проблема ресурса). К таким направлениям относятся металловедение, механика разрушения (расчеты прочности), теория надежности и другие разделы науки и техники. Все это способствует появлению в области НК новых понятий и соответственно новых терминов. В НК традиционно используются термины и определения, соответствующие другим областям знаний, например физике, прикладной математике, радиоэлектронике, метрологии, которые также нуждаются в систематизации и уточнении.
Терминология, включающая термины и определения, в значительной степени отражает уровень соответствующих видов деятельности. НК в настоящее время находится на очередном этапе скачкообразного развития. Перед ним стоят задачи не только сбора информации о наличии или отсутствии дефектов в контролируемом объекте, но и задачи измерения параметров обнаруженных дефектов в целях определения влияния дефектов на прочность объекта, на возможность его безопасной эксплуатации.
Термин - это слово или словосочетание, являющееся точным названием, обозначающим некоторое понятие науки и техники, характеризующееся устойчивой однозначностью и определенностью.
Определение - это раскрытие содержания термина (понятия), объяснение его значения (смысла, содержания). При формулировании определения, как правило, перечисляются не все признаки, а только отличительные, существенные, наиболее полно раскрывающие содержание термина.
В рамках дальнейшего развития Системы НК было принято решение о создании терминологического документа (справочного пособия) в области НК, в котором бы нашли отражение процессы обновления и развития всех методов НК. Потребность в таком документе связана также с приходом в НК большого количества новых людей, для которых знакомство с терминологией может явиться элементом вхождения в профессию и получения образовательной информации.
Разработанный документ состоит из следующих разделов:
1. Общие термины и определения.
2. Общие термины по неразрушающему контролю.
3. Радиационный неразрушающий контроль.
4. Акустический неразрушающий контроль.
5. Вихретоковый неразрушающий контроль.
6. Контроль проникающими веществами (капиллярный).
7. Магнитный неразрушающий контроль.
8. Контроль проникающими веществами (течеискание).
9. Акустико-эмиссионный неразрушающий контроль.
10. Оптический, визуальный и измерительный неразрушающий контроль.
11. Вибрационный неразрушающий контроль.
12. Тепловой неразрушающий контроль.
Каждая терминологическая статья состоит из термина, его английского эквивалента (перевода на английский язык), обозначения (если оно имеется) и определения термина. В конце словарной статьи приведен источник, как правило, это стандарт (российский или международный). В ряде случаев в терминологической статье приведено примечание, разъясняющее или дополняющее определение термина. В конце некоторых разделов приведены списки источников. Кроме того, каждый раздел содержит алфавитный список терминов.
В тех случаях, когда термины связаны с физической величиной, единицы измерения даны в Международной системе единиц (СИ).
Каждый раздел обсуждался на заседаниях соответствующих секций Совета экспертов по НК. Разработчики с благодарностью примут замечания и предложения по содержанию, которые будут учтены в следующих изданиях Справочного пособия.
1. ОБЩИЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Безопасность
1.1. Безопасность труда (Safety of a transactions) - состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов [1].
1.2. Безопасность производственного оборудования (Safety of an industrial equipment) - свойство производственного оборудования сохранять соответствие требованиям безопасности труда при выполнении заданных функций в условиях, установленных нормативно-технической документацией [1].
1.3. Техника безопасности (Safety precautions) - система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов [1].
1.4. Промышленная безопасность опасных производственных объектов (Industrial safety of hazardous production facilities) - состояние защищенности жизненно важных интересов личности и общества от аварий на опасных производственных объектах и последствий указанных аварий [2].
1.5. Экспертиза промышленной безопасности (Industrial safety expertise) - оценка соответствия объекта экспертизы предъявляемым к нему требованиям промышленной безопасности, результатом которой является заключение [3].
1.6. Объекты экспертизы (Objects of expertise) - проектная документация, технические устройства, здания и сооружения на опасном производственном объекте, декларации промышленной безопасности и иные документы, связанные с эксплуатацией опасного производственного объекта [3].
1.7. Экспертная организация (Expert organisation) - организация, имеющая лицензию Госгортехнадзора России на проведение экспертизы промышленной безопасности в соответствии с действующим законодательством [3].
1.8. Эксперт (Expert) - специалист, осуществляющий проведение экспертизы промышленной безопасности [3].
1.9. Качество (Quality) - совокупность свойств и характеристик продукции или услуги, которые придают им способность удовлетворять обусловленные или предполагаемые потребности [4].
1.10. Нормативные показатели качества (НПК) (Normative parameters of quality) - показатели соответствия объекта контроля предъявляемым ему техническим требованиям.
1.11. Технологический процесс (Technological process) - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению (или) определению состояния предмета труда [5].
1.12. Производственный процесс (Production) - совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции [6].
1.13. Работоспособное состояние (Up state) - состояние объекта контроля, при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативной технической документации и (или) конструкторской (проектной) документации [7].
1.14. Промышленная катастрофа (Industrial catastrophe) - крупная промышленная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей либо разрушение и уничтожение объектов, материальных ценностей в значительных размерах, а также приведшая к серьезному ущербу окружающей природной среде [8].
1.15. Авария (Accident) - разрушение сооружений и (или) технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрыв и (или) выброс опасных веществ [2].
1.16. Инцидент (Incident) - отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение положений федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, а также нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте [2].
1.17. Нештатная ситуация (Unnominal situation) - ситуация, при которой технологический процесс или состояние оборудования выходит за рамки нормального функционирования и может привести к аварии [9].
1.18. Отказ (Failure) - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта [7].
1.19. Сбой (Refusal) - самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством оператора [7].
1.20. Критерий отказа (Failure criterion) - признак или совокупность признаков нарушения работоспособного состояния объекта, установленные в нормативной технической документации и (или) конструкторской (проектной) документации [7].
1.21. Предельное состояние (Limiting condition) - состояние объекта контроля, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно [7].
1.22. Критерий предельного состояния (Criterion of a limiting condition) - совокупность признаков, при которых использование технического устройства по назначению должно быть прекращено (или невозможно) и оно должно направляться на капитальный ремонт или сниматься с эксплуатации [7]*.
* Здесь и далее по тексту знак * означает: «Определение соответствующего термина скорректировано относительно определения, данного в соответствующем источнике».
1.23. Срок службы (Lifetime) - календарная продолжительность эксплуатации от начала эксплуатации объекта или ее возобновление после ремонта до перехода в предельное состояние [7].
1.24. Остаточный ресурс (Residual life) - суммарная наработка объекта от момента контроля его технического состояния до перехода в предельное состояние [7].
Техническая документация
1.25. Нормативный технический документ (Technical standard) - документ, устанавливающий правила, общие принципы или характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов [10]*.
Примечание. Под документом следует понимать любой носитель с записанной в нем или на его поверхности информацией.
1.26. Техническое условие (Specification) - документ, устанавливающий технические требования, которым должна удовлетворять продукция, процесс или услуга [10].
1.27. Стандарт (Standard) - документ, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения [15].
1.28. Национальный стандарт (National standard) - стандарт, принятый национальным органом по стандартизации и доступный широкому кругу пользователей [10].
1.29. Государственный стандарт Российской Федерации (State standard of Russian Federation) - национальный стандарт, принятый федеральным органом исполнительной власти по стандартизации или федеральным органом исполнительной власти по строительству [10].
1.30. Межгосударственный стандарт (International standard) - региональный стандарт, принятый государствами, присоединившимися к Соглашению о проведении согласованной политики в области стандартизации, метрологии и сертификации [10].
1.31. Стандарт отрасли (Branch standard) - стандарт, принятый федеральным органом исполнительной власти в пределах его компетенции [10].
1.32. Стандарт предприятия (Standard of the enterprise) - стандарт, принятый субъектом хозяйствования [10].
1.33. Гармонизированные стандарты (Harmonized standards) - стандарты, принятые различными занимающимися стандартизацией органами, распространяющиеся на одни и те же объекты стандартизации и обеспечивающие взаимозаменяемость продукции, процессов и услуг и взаимное понимание результатов испытаний или информации, представляемой в соответствии с этими стандартами [10].
1.34. Унифицированные стандарты (Unified standards) - гармонизированные стандарты, которые идентичны по содержанию и по форме представления [10].
1.35. Идентичные стандарты (Identical standards) - гармонизированные стандарты, которые идентичны по содержанию, но не идентичны по форме представления [10].
1.36. Сертификат соответствия (Certificate of conformance) - документ, выданный в соответствии с правилами системы сертификации и удостоверяющий, что должным образом идентифицированная продукция, процесс или услуга соответствуют конкретному стандарту или другому нормативному документу [10].
1.37. Положение - логическая единица содержания нормативного документа, которая имеет форму сообщения, инструкции, рекомендации или требования [10].
1.38. Инструкция (Instruction) - положение, описывающее действие, которое должно быть выполнено [10].
1.39. Рекомендация (Recommendation) - положение, содержащее совет [10].
1.40. Требование - положение, содержащее критерии, которые должны быть соблюдены [10].
1.41. Методическое положение - положение, указывающее один или несколько способов достижения соответствия требованию нормативного документа [10].
1.42. Регламент - документ, который принят международным договором Российской Федерации, ратифицированным в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, или федеральным законом, или указом Президента Российской Федерации, или постановлением Правительства Российской Федерации и устанавливает обязательные для применения и исполнения требования к объектам технического регулирования (продукции, в том числе зданиям, строениям и сооружениям, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации) [15].
1.43. Технический регламент (Technical rules) - регламент, содержащий технические требования либо непосредственно, либо путем ссылки на стандарт, технические условия или кодекс установившейся практики, либо путем включения в себя содержания этих документов [10].
1.44. Кодекс установившейся практики - документ, рекомендующий практические правила или процедуры проектирования, изготовления, монтажа, технического обслуживания или эксплуатации оборудования, конструкций или изделий [10].
1.45. Правила по стандартизации [метрологии, сертификации, аккредитации] - нормативный документ, устанавливающий обязательные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ по стандартизации [метрологии, сертификации, аккредитации], а также рекомендуемые правила оформления результатов этих работ [10].
1.46. Рекомендации по стандартизации [метрологии, сертификации, аккредитации] - нормативный документ, содержащий добровольные для применения организационно-технические и (или) общетехнические положения, порядки, методы выполнения работ по стандартизации [метрологии, сертификации, аккредитации], а также рекомендуемые правила оформления результатов этих работ [10].
1.47. Срок действия нормативного документа - интервал времени, в течение которого действует нормативный документ, начиная от даты введения его в действие в соответствии с решением ответственного за это органа до момента его отмены или замены [10].
Смежные виды деятельности
1.48. Техническая диагностика (Technical diagnostics) - область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов [11].
1.49. Техническое диагностирование (Technical diagnosis) - определение технического состояния объекта [11].
1.50. Диагностический (контролируемый) параметр (Test parameter) - параметр объекта, используемый при его диагностировании (контроле) [11].
1.51. Техническое состояние объекта (Technical condition of an object) - состояние, которое характеризуется в определенный момент времени, при определенных условиях внешней среды значениями параметров, установленных технической документацией на объект [11].
1.52. Контроль технического состояния (Testing condition, inspection) - проверка соответствия значений параметров объекта требованиям технической документации и определение на этой основе одного из заданных видов технического состояния в данный момент времени [11].
Примечание. Видами технического состояния являются, например, исправное, работоспособное, неисправное, неработоспособное и т.п. в зависимости от значений параметров в данный момент времени [11].
1.53. Прогнозирование технического состояния (Technical condition prediction) - определение технического состояния объекта с заданной вероятностью на предстоящий интервал времени [11].
1.54. Измерение (Measurement) - нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств [12].
1.55. Средство измерений (Measuring equipment) - техническое устройство, предназначенное для измерений [13].
1.56. Калибровка средств измерений (Calibration) - совокупность операций, выполняемых в целях определения и подтверждения действительных значений метрологических характеристик и (или) пригодности к применению средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору [13].
1.57. Поверка средств измерений (Government inspection) - совокупность операций, выполняемых органом государственной метрологической службы или другими уполномоченными на то органами (организациями), с целью определения и подтверждения соответствия средств измерений установленным техническим требованиям [13].
1.58. Испытание (Test) - экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий [10].
1.59. Программа испытаний (Test program) - организационно-методический документ, устанавливающий объект и цели испытаний, виды, последовательность и объем проводимых экспериментов, порядок, условия, место и сроки проведения испытаний, обеспечение и отчетность по ним, ответственность за обеспечение и проведение испытаний [14]*.
Алфавитный список терминов раздела 1
Авария (Accident) 1.15
Безопасность производственного оборудования (Safety of an industrial equipment) 1.2
Безопасность труда (Safety of a transactions) 1.1
Гармонизированные стандарты (Harmonized standards) 1.33
Государственный стандарт Российской Федерации
(State standard of Russian Federation) 1.29
Диагностический (контролируемый) параметр (Test parameter) 1.50
Идентичные стандарты (Identical standards) 1.35
Измерение (Measurement) 1.54
Инструкция (Instruction) 1.38
Инцидент (Incident) 1.16
Испытание (Test) 1.58
Калибровка средств измерений (Calibration) 1.56
Качество (Quality) 1.9
Кодекс установившейся практики 1.44
Контроль технического состояния (Testing condition, inspection) 1.52
Критерий отказа (Failure criterion) 1.20
Критерий предельного состояния (Criterion of a limiting condition) 1.22
Межгосударственный стандарт (International standard) 1.30
Методическое положение 1.41
Национальный стандарт (National standard) 1.28
Нештатная ситуация (Unnominal situation) 1.17
Нормативные показатели качества (НПК) (Normative parameters of quality) 1.10
Нормативный технический документ (Technical standard) 1.25
Объекты экспертизы (Objects of expertise) 1.6
Остаточный ресурс (Residual life) 1.24
Отказ (Failure) 1.18
Поверка средств измерений (Government inspection) 1.57
Положение 1.37
Правила по стандартизации [метрологии, сертификации, аккредитации] 1.45
Предельное состояние (Limiting condition) 1.21
Прогнозирование технического состояния (Technical condition prediction) 1.53
Программа испытаний (Test program) 1.59
Производственный процесс (Production) 1.12
Промышленная безопасность опасных производственных объектов
(Industrial safety of hazardous production facilities) 1.4
Промышленная катастрофа (Industrial catastrophe) 1.14
Работоспособное состояние (Up state) 1.13
Регламент 1.42
Рекомендации по стандартизации [метрологии, сертификации, аккредитации] 1.46
Рекомендация (Recommendation) 1.39
Сбой (Refusal) 1.19
Сертификат соответствия (Certificate of conformance) 1.36
Средство измерений (Measuring equipment) 1.55
Срок действия нормативного документа 1.47
Срок службы (Lifetime) 1.23
Стандарт (Standard) 1.27
Стандарт отрасли (Branch standard) 1.31
Стандарт предприятия (Standard of the enterprise) 1.32
Техника безопасности (Safety precautions) 1.3
Техническая диагностика (Technical diagnostics) 1.48
Технический регламент (Technical rules) 1.43
Техническое диагностирование (Technical diagnosis) 1.49
Техническое состояние объекта (Technical condition of an object) 1.51
Техническое условие (Specification) 1.26
Технологический процесс (Technological process) 1.11
Требование 1.40
Унифицированные стандарты (Unified standards) 1.34
Эксперт (Expert) 1.8
Экспертиза промышленной безопасности (Industrial safety expertise) 1.5
Экспертная организация (Expert organisation) 1.7
Источники терминов и определений раздела 1
1. ГОСТ 12.0.002-80. Система стандартов безопасности труда. Термины и определения.
2. Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗ.
3. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности (ПБ 03-246-98), утверждены постановлением Госгортехнадзором России от 06.11.98 № 64.
4. ИСО 8402. Управление качеством и обеспечение качества: Словарь. ISO 8402:1994 (E/F/R).
5. ГОСТ 3.1109-82 ЕСТД. Термины и определения. Основные понятия.
6. ГОСТ 14.004-83. Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий.
7. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
8. ГОСТ Р 22.0.05 БЧС. Типичные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.
9. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-170-97), утверждены постановлением Госгортехнадзора России 22.12.97 № 52.
10. ГОСТ Р 1.12-99. Стандартизация и смежные виды деятельности. Термины и определения.
11. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения.
12. ГОСТ 16263-70. Метрология. Термины и определения.
13. Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» от 27.04.93 № 4871-1.
14. ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.
15. Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27.12.02 № 184-ФЗ (Собрание законодательства Российской Федерации. № 52. Ч. 1. Ст. 5140).
2. ОБЩИЕ ТЕРМИНЫ ПО НЕРАЗРУШАЮЩЕМУ КОНТРОЛЮ
2.1. Неразрушающий контроль (NDT) - контроль, при котором не должна быть нарушена пригодность технических устройств, зданий и сооружений к применению и эксплуатации [1].
2.2. Система неразрушающего контроля (NDT system) - совокупность участников, которые в рамках регламентирующих норм, правил, методик, условий, критериев и процедур осуществляют деятельность в области одного из видов экспертизы промышленной безопасности, связанной с применением НК [2].
2.3. Результат неразрушающего контроля (Outcome of NDT) - установленная оценка соответствия объекта контроля предъявляемым ему техническим требованиям, понимаемая как результат сопоставления окончательной информации об объекте контроля с требованиями нормативных технических документов.
2.4. Объект неразрушающего контроля (Object of NDT) - техническое устройство, здание или сооружение, подвергаемое неразрушающему контролю.
2.5. Объем неразрушающего контроля (Amount of NDT) - характеристика неразрушающего контроля, определяемая количеством (в том числе и в размерных единицах: длиной, площадью, объемом) объектов и применяемых видов (методов) контроля.
2.6. Метод неразрушающего контроля (NDT method) - метод контроля, при котором не должна быть нарушена пригодность объекта к применению, основанный на том или ином физическом явлении [3, 5]*.
2.7. Вид неразрушающего контроля (Kind of NDT) - условная группировка методов неразрушающего контроля, объединенная общностью физических характеристик [3].
Примечание. Виды неразрушающего контроля классифицируются по следующим классификационным признакам:
а) по характеру физических полей или излучений, взаимодействующих с контролируемым объектом;
б) по характеру взаимодействия физических полей или веществ с контролируемым объектом;
в) по первичным информативным параметрам;
г) по способам индикации первичной информации;
д) по способу представления окончательной информации.
2.8. Контролепригодность (Suitability to testing) - свойство объекта НК, обеспечивающее возможность, удобство и надежность его контроля на всех стадиях жизненного цикла [4]*.
2.9. Производственный неразрушающий контроль (NDT during manufacturing) - контроль, осуществляемый на стадии изготовления объекта [5]*.
2.10. Эксплуатационный неразрушающий контроль (In service NDT) - контроль, осуществляемый на стадии эксплуатации объекта [5]*.
2.11. Входной неразрушающий контроль (NDT on an input) - контроль объекта, поступившего к потребителю или заказчику [5]*.
2.12. Операционный неразрушающий контроль (NDT on operations) - контроль объекта во время выполнения или после завершения технологической операции [5]*.
2.13. Приемочный неразрушающий контроль (Acceptance NDT) - контроль объекта, по результатам которого принимается решение о его пригодности к поставке и (или) использованию [5]*.
2.14. Сплошной неразрушающий контроль (Full volume NDT) - контроль каждой единицы продукции в партии [5]*.
2.15. Выборочный неразрушающий контроль (Selective NDT) - контроль, при котором решение о контролируемой совокупности объектов или процессе принимают по результатам проверки одной или нескольких выборок [6]*.
2.16. Измерительный контроль (Measuring NDT) - контроль, осуществляемый с применением средств измерений [5]*.
2.17. Средство неразрушающего контроля (Equipment of NDT and technical diagnostics) - техническое устройство, вещество, материал, программный продукт, используемые для получения и обработки информации об объекте для проведения НК.
2.18. Методический документ по неразрушающему контролю (Test procedure) - организационно-методический документ, включающий объекты контроля, вид контроля, метод контроля, средства и условия контроля, алгоритмы выполнения операций по определению одной или нескольких взаимосвязанных характеристик свойств объекта, формы представления данных и оценивания точности, достоверности результатов, требований техники безопасности и охраны окружающей среды [5]*.
2.19. Технологическая инструкция по неразрушающему контролю (Technological procedure of NDT) - документ, ориентированный на решение задачи неразрушающего контроля конкретного объекта с указанием операций контроля и их параметров.
2.20. Технологическая карта неразрушающего контроля (Technological flow chart of NDT) - документ в виде карты (таблицы), содержащий основные данные технологической инструкции.
2.21. Заключение по результатам НК (NDT conclusion) - документ, составленный по результатам НК, содержащий информацию о выполненном контроле и его результатах.
2.22. Основные параметры неразрушающего контроля (Main parameters of NDT) - совокупность параметров неразрушающего контроля, обеспечивающих выполнение установленных нормативной технической документацией требований по обнаружению дефектов, измерению параметров дефектов и оценке влияния дефектов на объект.
2.23. Достоверность неразрушающего контроля (Reliability of NDT) - показатель неразрушающего контроля (количественный или качественный), связанный с вероятностями принятия безошибочных решений о наличии или отсутствии дефектов.
2.24. Дефектометрия (Sizing) - измерение параметров дефектов.
2.25. Реальная чувствительность (Real sensitivity) - наименьшие размеры реального дефекта, обнаруживаемого в объекте контроля.
Примечание. Реальная чувствительность определяется на основании сравнения результатов НК и вскрытия реальных объектов контроля.
2.26. Перебраковка (Over reject) - результат контроля, при котором годный объект контроля признается браком.
2.27. Недобраковка (Missing) - результат контроля, при котором бракованный объект признается годным.
2.28. Основные параметры контроля (Main testing parameters) - совокупность параметров контроля, обусловливающих его достоверность.
2.29. Пространственное разрешение (Spatial resolution) - способность надежно различать близко расположенные дефекты [4]*.
2.30. Отношение сигнал / шум (Signal to noise ratio) - отношение амплитуды (или энергии) сигнала, создаваемого дефектом в материале, к среднеквадратическому значению сигнала (или энергии) шума [4]*.
2.31. Лаборатория НК (NOT firm) - организация (предприятие), одним из видов деятельности которой является осуществление НК, или подразделение организации (предприятия), применяющее НК технических устройств, зданий и сооружений для собственных нужд [1].
2.32. Специалист в области неразрушающего контроля (NDT employee) - специалист (сотрудник), допущенный к выполнению неразрушающего контроля технических устройств, зданий и сооружений на опасных производственных объектах.
2.33. Независимый орган по аттестации (Independent agency) - организация, уполномоченная в рамках Системы экспертизы промышленной безопасности проводить аттестацию персонала, лабораторий, средств в области НК.
2.34. Аттестация персонала (Personnel certification) - процесс подтверждения Независимым органом квалификации и соответствия компетентности кандидата требованиям Правил аттестации персонала в области неразрушающего контроля (ПБ 03-440-02) по какому-либо виду (методу) неразрушающего контроля в соответствующей области аттестации [7].
2.35. Квалификация (Qualification) - соответствие определенным требованиям, таким, как образование, профессиональные знания, навыки и опыт, которые дают возможность специалисту профессионально выполнять неразрушающий контроль [7].
2.36. Квалификационное удостоверение (Qualifying certificate) - документ, выдаваемый Независимым органом, удостоверяющий, что специалист компетентен в осуществлении неразрушающего контроля одним или несколькими видами (методами) неразрушающего контроля в определенной области аттестации в соответствии с присвоенным уровнем квалификации [7].
Дефекты
Общая характеристика дефектов
2.37. Дефект (Defect) - каждое отдельное несоответствие продукции требованиям, установленным нормативной документацией [4].
2.38. Брак (Rejected part) - объект контроля, содержащий недопустимый дефект.
2.39. Недопустимый дефект (Rejected defect) - дефект, не соответствующий требованиям, установленным нормативной документацией.
2.40. Дефектный объект (Defective item) - изделие, имеющее хотя бы один дефект [8]*.
2.41. Явный дефект (Obvious defect) - дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, предусмотрены соответствующие правила, методы и средства [8].
2.42. Скрытый дефект (Latent defect) - дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, не предусмотрены соответствующие правила, методы и средства [4].
2.43. Критический дефект (Critical defect) - дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо [8].
2.44. Значительный дефект (Significant defect) - дефект, который существенно влияет на использование продукции по назначению и (или) на ее долговечность, но не является критическим [8].
2.45. Малозначительный дефект (Insignificant defect) - дефект, который существенно не влияет на использование продукции по назначению и ее долговечность [8].
2.46. Устранимый дефект (Corrected defect) - дефект, устранение которого технически возможно и экономически целесообразно [8].
2.47. Неустранимый дефект (Incorrigible defect) - дефект, устранение которого технически невозможно или экономически нецелесообразно [8].
2.48. Индикация дефекта (Defect indication) - изображение или сигнал от дефекта в форме, типичной для используемого вида (метода) НК [4]*.
2.49. Обнаружение дефекта (Defect detection) - определение наличия дефекта [4]*.
2.50. Оценка дефекта (Defect evaluation) - оценка параметров дефекта, выявленного НК, в сравнении с установленным уровнем [4]*.
2.51. Ложная индикация (False indication) - индикация, не соответствующая реальному дефекту [4]*.
2.52. Регистрация (Recording) - запись результатов контроля в форме, пригодной для обработки и хранения [4]*.
2.53. Несплошность (Discontinuity) - нарушение однородности материала, вызывающее скачкообразное изменение одной или нескольких физических характеристик - плотности, магнитной проницаемости, скорости звука, волнового сопротивления и т.п.
Примечание. Примеры несплошностей: трещины, шлаковые включения, непровары, раковины и т.п.
К дефектам, не являющимся несплошностями, относятся, например, отклонения физико-механических свойств материалов от допустимых значений (например, пониженная прочность или твердость), изменение размеров и формы.
Дефекты сварных соединений
2.54. Кратер (Crater) - углубление, образующееся в конце валика под действием давления дуги и объемной усадки металла шва [9].
2.55. Трещина сварного соединения (Crack) - дефект сварного соединения в виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах [9].
2.56. Разветвленная трещина сварного соединения (Branched crack) - трещина сварного соединения, имеющая ответвления в различных направлениях [9].
2.57. Усадочная раковина сварного шва (Shrinkage cavity) - дефект в виде полости или впадины, образованный при усадке металла шва в условиях отсутствия питания жидким металлом [9].
2.58. Вогнутость корня шва (Root concavity) - дефект в виде углубления на поверхности обратной стороны сварного одностороннего шва [9].
2.59. Свищ в сварном шве (Worm-hole) - дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве [9].
2.60. Пора в сварном шве (Gas pore) - дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом [9].
2.61. Цепочка пор в сварном шве (Linear porosity) - группа пор в сварном шве, расположенных в линию [9].
2.62. Непровар (Lack of fusion) - дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков сварного шва [9].
2.63. Прожог сварного шва (Burn-through) - дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны [9].
2.64. Шлаковое включение сварного шва (Slag inclusion) - дефект в виде вкрапления шлака в сварном шве [9].
2.65. Неметаллическое включение сварного шва (Non-metal inclusion) - дефект в виде неметаллической частицы в металле шва [9].
2.66. Брызги металла (Spatters) - дефект в виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения [9].
2.67. Подрез зоны сплавления (Undercut) - дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом [9].
2.68. Наплыв на сварном соединении (Overlap) - дефект в виде натекания металла шва на поверхность основного металла или ранее выполненного валика без сплавления с ним [9].
2.69. Смещение сваренных кромок (Edge displacement) - неправильное положение сваренных кромок друг относительно друга [9].
Дефекты литья
2.70. Горячая трещина (Hot crack) - дефект в виде разрыва или надрыва тела отливки усадочного происхождения, возникшего в интервале температур затвердевания [10].
2.71. Холодная трещина (Cold crack) - дефект в виде разрыва тела затвердевшей отливки вследствие внутренних напряжений или механического воздействия [10].
2.72. Межкристаллическая трещина (Intergranular crack) - дефект в виде разрыва тела отливки при охлаждении отливки в форме на границе первичных зерен аустенита в температурном интервале распада [10].
2.73. Газовая раковина (Blowhole) - дефект в виде полости, образованной выделившимися из металла или внедрившимися в металл газами [10].
2.74. Усадочная раковина (Draw, contraction cavity) - дефект в виде открытой или закрытой полости с грубой шероховатой, иногда окисленной поверхностью, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла [10].
2.75. Рыхлота (Microporosity) - дефект в виде скопления мелких усадочных раковин [10].
2.76. Отбел (Chill hard spots) - дефект в виде твердых, трудно поддающихся механической обработке мест в различных частях отливки из серого чугуна, вызванных скоплением структурно-свободного цементита [10].
2.77. Половинчатость (Mottleness) - дефект в виде проявления структуры серого чугуна в отливках из белого чугуна [10].
2.78. Флокен (Flakes) - дефект в виде разрыва тела отливки под влиянием растворенного в стали водорода и внутренних напряжений, проходящего полностью или частично через объемы первичных зерен аустенита [10].
Дефекты ковки и проката
2.79. Волосовина (Hairline, spill) - дефект поверхности в виде нитевидных неровностей в металле, образовавшихся при деформации имеющихся в нем неметаллических включений [11].
2.80. Расслоение (Delamination) - дефект поверхности в виде трещин на кромках и торцах листов и других видов проката, образовавшихся при наличии в металле усадочных дефектов, внутренних разрывов, повышенной загрязненности неметаллическими включениями и при пережоге [11].
2.81. Слиточная плена (Sliver, rolled scab) - дефект поверхности в виде отслоения языкообразной формы, частично соединенного с основным металлом, образовавшегося от раската окисленных брызг, заплесков и грубых неровностей поверхности слитка, обусловленных дефектами внутренней поверхности изложницы [11].
2.82. Прокатная плена (Sliver, rolled skin) - дефект поверхности, представляющий собой отслоение металла языкообразной формы, соединенное с основным металлом одной стороной, образовавшееся вследствие раскатки или расковки рванин, подрезов, следов глубокой зачистки дефектов или сильной выработки валков, а также грубых механических повреждений [11].
2.83. Ус (Ridge) - дефект поверхности, представляющий собой продольный выступ с одной или двух диаметрально противоположных сторон прутка, образовавшийся вследствие неправильной подачи металла в калибр, переполнения калибра или неправильной настройки валков и привалковой арматуры [11].
2.84. Подрез - дефект поверхности в виде углубления, расположенного по всей длине или на отдельных участках проката и образовавшийся вследствие неправильной настройки привалковой арматуры или одностороннего перекрытия калибра [11].
2.85. Закат (Lap) - дефект поверхности, представляющий собой прикатанный продольный выступ, образовавшийся в результате закатывания уса, подреза, грубых следов зачистки и грубых рисок [11].
2.86. Заков (Forging fold) - дефект поверхности, представляющий собой придавленный выступ, образовавшийся при ковке в результате неравномерного обжатия [11].
2.87. Риска (Groove, guide mark) - дефект поверхности в виде канавки без выступа кромок с закругленным или плоским дном, образовавшийся от царапания поверхности металла изношенной прокатной арматурой [11].
Дефекты механической обработки
2.88. Заусенец (Burr) - дефект поверхности, представляющий собой острый, в виде гребня, выступ, образовавшийся при резке металла [11].
2.89. Зазубрины (Hacks) - дефект поверхности в виде выступов и углублений на кромках листа и ленты, образовавшихся при нарушении технологии резки или неисправности оборудования [11].
2.90. Шлифовочные трещины (Grinding cracks) - дефект поверхности в виде сетки паутинообразных или отдельных, произвольно направленных поверхностных разрывов, образовавшихся при шлифовании или абразивной зачистке металла, обладающего высокой твердостью, хрупкостью и малой теплопроводимостью [11].
2.91. Вмятины (Compression marks) - дефект поверхности в виде произвольно расположенных углублений различной формы, образовавшихся вследствие повреждений и ударов поверхности при транспортировке, правке, складировании и других операциях [11].
2.92. Царапина (Scratch) - дефект поверхности, представляющий собой углубление неправильной формы и произвольного направления, образующееся в результате механических повреждений, в том числе при складировании и транспортировке металла [11].
Алфавитный список терминов раздела 2
Аттестация персонала (Personnel certification) 2.34
Брак (Rejected part) 2.38
Брызги металла (Spatters) 2.66
Вид неразрушающего контроля (Kind of NDT) 2.7
Вмятины (Compression marks) 2.91
Вогнутость корня шва (Root concavity) 2.58
Волосовина (Hairline, spill) 2.79
Входной неразрушающий контроль (NDT on an input) 2.11
Выборочный неразрушающий контроль (Selective NDT) 2.15
Газовая раковина (Blowhole) 2.73
Горячая трещина (Hot crack) 2.70
Дефект (Defect) 2.37
Дефектный объект (Defective item) 2.40
Дефектометрия (Sizing) 2.24
Достоверность неразрушающего контроля (Reliability of NDT) 2.23
Зазубрины (Hacks) 2.89
Закат (Lap) 2.85
Заключение по результатам HK (NDT conclusion) 2.21
Заков (Forging foid) 2.86
Заусенец (Burr) 2.88
Значительный дефект (Significant defect) 2.44
Измерительный контроль (Measuring NDT) 2.16
Индикация дефекта (Defect indication) 2.48
Квалификационное удостоверение (Qualifying certificate) 2.36
Квалификация (Qualification) 2.35
Контролепригодность (Suitability to testing) 2.8
Кратер (Crater) 2.54
Критический дефект (Critical defect) 2.43
Лаборатория HK (NDT firm) 2.31
Ложная индикация (False indication) 2.51
Малозначительный дефект (Insignificant defect) 2.45
Межкристаллическая трещина (Intergranular crack) 2.72
Метод неразрушающего контроля (NDT method) 2.6
Методический документ по неразрушающему контролю (Test procedure) 2.18
Наплыв на сварном соединении (Overlap) 2.68
Недобраковка (Missing) 2.27
Недопустимый дефект (Rejected defect) 2.39
Независимый орган по аттестации (Independent agency) 2.33
Неметаллическое включение сварного шва (Non-metal inclusion) 2.65
Непровар (Lack of fusion) 2.62
Неразрушающий контроль (NDT) 2.1
Несплошность (Discontinuity) 2.53
Неустранимый дефект (Incorrigible defect) 2.47
Обнаружение дефекта (Defect detection) 2.49
Объект неразрушающего контроля (Object of NDT) 2.4
Объем неразрушающего контроля (Amount of NDT) 2.5
Операционный неразрушающий контроль (NDT on operations) 2.12
Основные параметры контроля (Main testing parameters) 2.28
Основные параметры неразрушающего контроля (Main parameters of NDT) 2.22
Отбел (Chill hard spots) 2.76
Отношение сигнал / шум (Signal to noise ratio) 2.30
Оценка дефекта (Defect evaluation) 2.50
Перебраковка (Over reject) 2.26
Подрез 2.84
Подрез зоны сплавления (Undercut) 2.67
Половинчатость (Mottleness) 2.77
Пора в сварном шве (Gas pore) 2.60
Приемочный неразрушающий контроль (Acceptance NDT) 2.13
Прожог сварного шва (Burn-through) 2.63
Производственный неразрушающий контроль (NDT during manufacturing) 2.9
Прокатная плена (Sliver, rolled skin) 2.82
Пространственное разрешение (Spatial resolution) 2.29
Разветвленная трещина сварного соединения (Branched crack) 2.56
Расслоение (Delamination) 2.80
Реальная чувствительность (Real sensitivity) 2.25
Регистрация (Recording) 2.52
Результат неразрушающего контроля (Outcome of NDT) 2.3
Риска (Groove, guide mark) 2.87
Рыхлота (Microporosity) 2.75
Свищ в сварном шве (Worm-hole) 2.59
Система неразрушающего контроля (NDT system) 2.2
Скрытый дефект (Latent defect) 2.42
Слиточная плена (Sliver, rolled seab) 2.81
Смещение сваренных кромок (Edge displacement) 2.69
Специалист в области неразрушающего контроля (NDT employee) 2.32
Сплошной неразрушающий контроль (Full volume NDT) 2.14
Средство неразрушающего контроля (Equipment of NDT and technical diagnostics) 2.17
Технологическая инструкция по неразрушающему контролю
(Technological procedure of NDT) 2.19
Технологическая карта неразрушающего контроля
(Technological flow chart of NDT) 2.20
Трещина сварного соединения (Crack) 2.55
Ус (Ridge) 2.83
Усадочная раковина (Draw, contraction cavity) 2.74
Усадочная раковина сварного шва (Shrinkage cavity) 2.57
Устранимый дефект (Corrected defect) 2.46
Флокен (Flakes) 2.78
Холодная трещина (Cold crack) 2.71
Царапина (Scratch) 2.92
Цепочка пор в сварном шве (Linear porosity) 2.61
Шлаковое включение сварного шва (Slag inclusion) 2.64
Шлифовочные трещины (Grinding cracks) 2.90
Эксплуатационный неразрушающий контроль (In service NDT) 2.10
Явный дефект (Obvious defect) 2.41
Источники терминов и определений раздела 2
1. Положение о Независимом органе по аттестации лабораторий неразрушающего контроля // Система неразрушающего контроля. Аттестация лабораторий: Сборник документов. Серия 28. Выпуск 1. 2-е изд., испр. и доп. М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. 104 с.
2. Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля (ПБ 03-372-00). Положение о Системе неразрушающего контроля // Система неразрушающего контроля. Аттестация лабораторий: Сборник документов. Серия 28. Выпуск 1. 2-е изд., испр. и доп. М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. 104 с.
3. ГОСТ 18353-73. Контроль неразрушающий. Классификация методов.
4. Неразрушающий контроль. Россия, 1900-2000 гг.: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, С.В. Румянцев и др.; Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2001. 616 с.
5. ГОСТ 16504-81. Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.
6. ИСО 8402. Управление качеством и обеспечение качества: Словарь. ISO 8402:1994 (E/F/R).
7. Положение о Независимом органе по аттестации персонала в области неразрушающего контроля // Система неразрушающего контроля. Аттестация персонала: Сборник документов. Серия 28. Выпуск 3. М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2002. 120 с.
8. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения.
9. ГОСТ 2601-84. Сварка металлов. Термины и определения основных понятий.
10. ГОСТ 19200-80. Отливки из чугуна и стали. Термины и определения дефектов.
11. ГОСТ 21014-88. Прокат черных металлов. Термины и определения дефектов поверхности.
3. РАДИАЦИОННЫЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ
3.1. Радиационный неразрушающий контроль (Radiation nondestructive testing) - вид НК, основывающийся на регистрации и анализе ионизирующего излучения после взаимодействия с контролируемым объектом.
Примечания: 1. Промышленная радиология (Industrial radiology) - наука и применение рентгеновского и гамма-излучения, нейтронов и другого проникающего излучения в неразрушающем контроле.
2. В наименовании методов контроля, приборов, характеристик и т. п. слово «радиационный» может заменяться словом, обозначающим конкретный вид ионизирующего излучения (например, рентгеновский, нейтронный и т.п.).
3.2. Ионизирующее излучение - излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию ионов разных знаков.
Примечание. Общепринято видимый свет и ультрафиолетовое излучение не включать в понятие «ионизирующее излучение».
3.3. Непосредственно ионизирующее излучение - ионизирующее излучение, состоящее из заряженных частиц, имеющих кинетическую энергию, достаточную для ионизации при столкновении.
Примечание. Непосредственно ионизирующее излучение может состоять из электронов, протонов, альфа-частиц и др.
3.4. Косвенно ионизирующее излучение - ионизирующее излучение, состоящее из незаряженных частиц, которые могут создавать непосредственно ионизирующее излучение и (или) вызывать ядерные превращения.
Примечание. Косвенно ионизирующее излучение может состоять из нейтронов, фотонов и др.
3.5. Первичное ионизирующее излучение - ионизирующее излучение, которое в рассматриваемом процессе взаимодействия со средой является или принимается исходным.
3.6. Первичное излучение (Primary radiation) - излучение, проходящее непосредственно вдоль прямой линии от источника излучения к детектору без отклонения.
3.7. Вторичное ионизирующее излучение - ионизирующее излучение, возникающее в результате взаимодействия первичного ионизирующего излучения с рассматриваемой средой.
3.8. Рентгеновское излучение (X-rays) - проникающее электромагнитное излучение с примерным диапазоном длин волн 1-0,0001 нм, генерированное при бомбардировке высокоскоростными электронами металлической мишени.
3.9. Рассеянное излучение (Scattered radiation) - излучение, изменившее направление распространения с изменением или без изменения энергии при прохождении вещества.
3.10. Качество излучения (Quality of beam of radiation) - проникающая способность излучения, часто измеряемая слоем половинного ослабления.
3.11. Коэффициент накопления (Build-up factor) - отношение интенсивности всего излучения, достигающего некоторой точки, к интенсивности первичного излучения, достигающего той же точки.
3.12. Комптоновское рассеяние (Compton scatter) - вид рассеяния фотона рентгеновского или гамма-излучения, взаимодействующего с электроном и теряющего часть энергии.
Примечание. Для излучения в диапазоне энергии от 100 кэВ до 10 МэВ комптоновское рассеяние является основным фактором ослабления излучения.
3.13. Активация - процесс, в результате которого материал, подвергнутый бомбардировке нейтронами или другими частицами, становится радиоактивным.
3.14. Узкий пучок ионизирующего излучения (Narrow beam of ionizing radiation) - ионизирующее излучение, состоящее до взаимодействия со средой из первично направленного излучения, а после взаимодействия с ней - из части первичного излучения, не испытавшего взаимодействия со средой.
3.15. Широкий пучок ионизирующего излучения (Broad beam of ionizing radiation) - ионизирующее излучение, состоящее до взаимодействия со средой из первично направленного излучения, а после взаимодействия с ней - из части первичного излучения, не испытавшего взаимодействия со средой, и рассеянного излучения.
3.16. Коэффициент накопления ионизирующего излучения (Build-up of ionizing radiation) - отношение значения физического параметра (плотности потока энергии, мощности дозы и т. д.) широкого пучка к соответствующему значению параметра узкого пучка в определенной точке после взаимодействия направленного первичного ионизирующего излучения со средой.
3.17. Источник излучения (Radiation source) - оборудование (например, рентгеновская трубка или источник гамма-излучения), способное эмитировать ионизирующее излучение.
3.18. Радиограмма (Radiograph) - изображение, видимое после обработки, созданное проникающим ионизирующим излучением на радиографической пленке или бумаге. Этот термин также используется для изображений, созданных нейтронами, электронами, протонами и т.д.
3.19. Активность (Activity) - количество распадов ядер в единицу времени в радиоактивном источнике.
3.20. Радиационная толщина (Radiation thickness) - суммарная длина участков оси рабочего пучка направленного первичного ионизирующего излучения в материале контролируемого объекта.
3.21. Ослабление (Attenuation) - уменьшение интенсивности рентгеновского или гамма-излучения при его прохождении через вещество за счет поглощения и рассеяния.
3.22. Слой половинного ослабления (Half value thickness) - толщина конкретного материала, который, будучи введен в пучок рентгеновского или гамма-излучения, уменьшает его интенсивность в два раза.
3.23. Коэффициент ослабления μ (Attenuation coefficient μ) - соотношение между интенсивностью (I0) излучения, падающего на одну сторону поглощающего вещества, и интенсивностью прошедшего через вещество излучения (I) при толщине поглощающего вещества (t), определяемое как I=I0 ехр(-μt).
3.24. Поглощение (Absorption) - процесс, в котором количество падающих фотонов уменьшается при прохождении вещества.
3.25. Средний градиент (Average gradient) - наклон линии, проведенной между двумя определенными точками на сенситометрической кривой.
3.26. Рабочий пучок ионизирующего излучения - пространственно ограниченная часть потока первичного излучения, предназначенная для практического применения.
3.27. Неиспользуемое ионизирующее излучение - первичное ионизирующее излучение вне границ рабочего пучка ионизирующего излучения.
3.28. Ось рабочего пучка ионизирующего излучения - ось симметрии рабочего пучка ионизирующего излучения.
Примечание. В [2] ось падающего излучения (Incident beam axis) - ось конусного пучка излучения, определяемая фокальным пятном и окном трубки.
3.29. Фокусное пятно (Focal spot) - область на аноде рентгеновской трубки, эмитирующая рентгеновское излучение, наблюдаемая с измерительного устройства.
3.30. Размер фокусного пятна (Focal spot size) - размер по фокусному пятну рентгеновской трубки, измеренный параллельно плоскости пленки или флюоресцирующего экрана.
3.31. Эффективное фокусное пятно источника ионизирующего излучения (Effective focal spot of ionizing radiation source) - проекция излучающей области источника ионизирующего излучения на плоскость, перпендикулярную оси рабочего пучка ионизирующего излучения.
3.32. Расстояние «фокус-пленка» [Focus-to-film distance (ffd)] - кратчайшее расстояние от фокуса рентгеновской трубки до пленки при радиографической экспозиции.
Примечание. В [2] используется также термин «расстояние «источник-пленка» (Source-to-film distance) - расстояние между источником излучения и пленкой, измеренное в направлении распространения излучения.
3.33. Расстояние «объект-пленка» (Object-to-film distance) - расстояние между облучаемой стороной контролируемого объекта и поверхности пленки, измеренное вдоль центральной оси пучка излучения.
3.34. Радиационное изображение (Radiation image) - изображение, сформированное ионизирующим излучением в результате его взаимодействия с контролируемым объектом.
3.35. Теневое радиационное изображение (Shadow radiation image) - радиационное изображение за контролируемым объектом, сформированное широким или узким пучком ионизирующего излучения.
3.36. Световое изображение (Light image) - изображение, сформированное видимым излучением, непосредственно воспринимаемое глазом человека.
3.37. Панорамная экспозиция (Panoramic exposure) - радиографический аппарат, использующий свойства источника гамма-излучения эмитировать излучение по всем направлениям, или панорамная рентгеновская установка, например, для одновременного радиографирования нескольких образцов или для облучения окружности цилиндрического образца.
3.38. Радиографический снимок (Radiogram) - распределение плотности почернения или цвета на рентгеновской и фотопленке, коэффициента отражения света на ксерографическом снимке и т.п., соответствующее радиационному изображению контролируемого объекта.
3.39. Оптическая плотность вуали (Fog density) - общий термин, используемый для обозначения оптической плотности обрабатываемой пленки, создаваемой причиной, отличной от непосредственного формирования изображения. Такими причинами могут быть старение, химическое воздействие, дихроизм, собственная вуаль, посторонняя экспозиция.
3.40. Экспозиция (Exposure) - процесс, при котором излучение регистрируется на системе получения изображения.
3.41. Калькулятор экспозиции (Exposure calculator) - устройство (например, линейка со скользящим движком), которое может быть использовано для определения требуемого времени экспозиции.
3.42. Таблица экспозиций (Exposure chart) - таблица, показывающая уровень радиографических экспозиций для различных толщин конкретного материала и для данного качества излучения.
3.43. Широта экспозиции (Exposure latitude) - диапазон экспозиции, соответствующий полезному диапазону оптической плотности снимка.
3.44. Длительность экспозиции (Exposure time) - продолжительность процесса экспонирования излучением регистрирующего материала.
3.45. Характеристическая кривая (пленки) [Charasteristic curve (of a film)] - кривая, показывающая соотношение между десятичным логарифмом экспозиции lg К и оптической плотностью D.
3.46. Радиографическая пленка (Radiographic film) - пленка, содержащая прозрачную подложку, обычно покрытую с обеих сторон эмульсией, чувствительной к излучению.
3.47. Подложка пленки (Film base) - несущий материал, на который нанесена фоточувствительная эмульсия.
3.48. Пленка для работы с экраном (Screen type film) - радиографическая пленка, предназначенная для использования с флюоресцентными усиливающими экранами.
3.49. Время осветления (Clearing time) - длительность первого этапа закрепления пленки, в течение которого исчезает вуаль.
3.50. Градиент пленки (G) [Film gradient (G)] - наклон характеристической кривой пленки при конкретной оптической плотности D.
3.51. Полезный диапазон оптических плотностей (Useful density range) - диапазон оптических плотностей радиограммы, используемый для интерпретации изображения. Верхний предел определяется освещением негатоскопа, а нижний предел - потерей чувствительности обнаружения дефекта.
3.52. Вуаль старения (Ageing fog) - увеличение оптической плотности неэкспонированной пленки, измеренной после обработки, обусловленное длительным хранением.
3.53. Угол падения излучения (Beam angle) - угол между центральной осью пучка излучения и плоскостью пленки.
3.54. Преобразователь радиационного изображения (Radiation image converter) - устройство для преобразования радиационного изображения в изображение другого вида.
3.55. Радиационно-оптический преобразователь изображения (Radiation-optical image converter) - устройство для преобразования радиационного изображения в световое изображение.
3.56. Собственная фильтрация (Inherent filtration) - фильтрация излучения частями рентгеновской трубки, установки или контейнера источника излучения, через которые проходит первичное излучение.
3.57. Нерезкость (Unsharpness) - потеря разрешения изображения из-за размазывания изображения.
3.58. Нерезкость рассеяния радиационного изображения - нерезкость теневого радиационного изображения, возникающая за счет рассеяния первичного излучения в материале контролируемого объекта и (или) в материале детектора радиационного излучения.
3.59. Геометрическая нерезкость радиационного изображения - нерезкость радиационного изображения, обусловленная конечными размерами эффективного фокусного пятна источника ионизирующего излучения или геометрическими параметрами устройства, формирующего радиационное изображение.
Примечание. В [2] геометрическая нерезкость (Geometric unsharpness) - нерезкость радиографического изображения, возникающая из-за конечного размера фокуса источника излучения. Ее величина также зависит от расстояний «источник-объект» и «объект-пленка». Другие названия: геометрическое размазывание или полутень.
3.60. Собственная нерезкость (Inherent unsharpness) - размазывание радиографического изображения, создаваемое фотонами излучения, которые выбивают электроны из эмульсии. Эти электроны воздействуют на зерна галогенида серебра, делая их проявляемыми.
3.61. Динамическая нерезкость радиационного изображения (Movement unsharpness) - нерезкость радиационного изображения, возникающая при относительном перемещении (в процессе преобразования изображения) источника излучения, изображаемого объекта и преобразователя изображения.
Примечание. В [2] динамическая нерезкость - размазывание радиографического или радиоскопического изображения из-за относительного движения источника излучения, объекта и детектора излучения.
3.62. Пространственное разрешение (Spatial resolution) - минимальное расстояние между элементами, которые могут быть различимы на изображении.
3.63. Коллимирование (Collimation) - ограничение пучка излучения определенной формы и определенного размера с использованием диафрагмы, изготовленной из поглощающего материала.
3.64. Коллиматор (Collimator) - устройство, изготовленное из материала, поглощающего излучение, такого, как свинец или вольфрам, сконструированное для ограничения и определения направления и сечения пучка излучения.
3.65. Держатель источника излучения (Source holder) - удерживающее, несущее или крепящее устройство, с помощью которого источник гамма-излучения (герметизированный источник) может быть зафиксирован в контейнере для экспозиции или в излучателе дистанционно управляемого устройства.
3.66. Размер источника (Source size) - размер источника излучения.
3.67. Контрастное вещество (Contrast medium) - любое вещество, твердое или жидкое, прикладываемое к радиографируемому материалу в целях увеличения радиационного контраста по всему изображению или по его части.
3.68. Радиационный контраст (Radiation contrast) - разность в интенсивностях излучения, возникающая из-за изменения способности поглощения излучения в облучаемом объеме.
3.69. Контраст изображения (Image contrast) - относительное изменение оптической плотности между двумя соседними областями на радиографическом изображении.
3.70. Контраст объекта (Object contrast) - относительная разность в прохождении излучения через две рассматриваемые зоны облучаемого объекта.
3.71. Оптический контраст (Visual contrast) - наблюдаемая разность оптических плотностей двух соседних областей освещенной радиограммы.
3.72. Контрастная чувствительность, чувствительность по толщине (Contrast sensivity, thickness sensivity) - минимальное изменение толщины образца, которое создает различимое изменение в оптической плотности радиографического или рентгеноскопического изображения, обычно выражаемое в процентах от полной толщины образца.
3.73. Разрешение изображения (Image definition) - четкость изображения деталей на радиограмме.
3.74. Улучшение изображения (Image enhancement) - любой процесс, который повышает качество изображения улучшением контраста и (или) пространственного разрешения или понижением шума. Это часто обеспечивается программой компьютера. Тогда это называется цифровой обработкой изображения.
3.75. Нерезкость преобразования радиационного изображения - нерезкость выходного изображения, возникающая при преобразовании исходного радиационного изображения двух смежных полей со скачкообразным изменением величины физического параметра изображения на границе раздела этих полей.
3.76. Обратное рассеяние (Back scatter/back scattered radiation) - часть рассеянного рентгеновского или гамма-излучения, которое эмитируется под углом, большим 90° по отношению к направлению падающего излучения.
3.77. Усилитель изображения (Image intensifier) - электронное устройство, сконструированное для получения более яркого изображения, чем изображение, получаемое при непосредственном воздействии рентгеновского излучения на флюоресцирующий экран.
3.78. Коэффициент усиления (Intensifying factor) - отношение длительности экспозиции без усиливающих экранов к длительности экспозиции с усиливающими экранами при одинаковых прочих условиях и при получении одинаковой оптической плотности.
3.79. Коэффициент усиления яркости радиационно-оптического преобразователя (Intensification factor) - отношение значения яркости выходного экрана радиационно-оптического преобразователя к значению яркости эталонного флуоресцентного экрана при одинаковых заданных условиях радиационного облучения входной плоскости преобразователя и флуоресцентного экрана.
3.80. Качество изображения (Image quality) - характеристика радиографического изображения, которая определяет различность деталей изображения.
3.81. Индикатор качества изображения (IQI) [Image quality indicator (IQI)] - устройство, содержащее набор элементов различной толщины, которое обеспечивает измерение качества изображения. Элементами этого устройства обычно являются проволочки или ступенчатый клин с отверстиями.
3.82. Показатель качества изображения, чувствительность IQI (Image quality value, IQI sensivity) - мера качества изображения, требуемая или достигнутая.
3.83. Штриховая радиационная мира - устройство, с помощью которого создается периодическое изображение в виде чередующихся необлученных и равномерно облученных полей (штрихов и промежутков), имеющих вид полос с равной шириной и параллельными границами.
3.84. Предел разрешения радиационного преобразователя - наибольшее число штрихов в 1 мм исходного изображения, созданного штриховой радиационной мирой, которое обнаруживается раздельно при анализе выходного изображения, когда условия работы преобразователя оптимальны.
Примечание. Принято обнаруживаемое число штрихов в 1 мм в «парах линий мм», считая штрих и промежуток за две линии.
3.85. Метки от давления (Pressure marks) - изменение оптической плотности радиограммы, которое может выглядеть светлым или темным, в зависимости от обстоятельств, обусловленное давлением на пленку.
3.86. Проекционное увеличение при радиационном контроле - отношение линейного размера элемента теневого изображения контролируемого объекта, сформированного точечным источником ионизирующего излучения, к размеру соответствующего элемента самого объекта.
3.87. Проекционное увеличение (Projective magnification) - увеличение размера изображения.
3.88. Способ проекционного увеличения (Projective magnification technique) - способ радиографии или радиоскопии, применяющий первичное увеличение изображения использованием расстояния между образцом и системой получения изображения.
3.89. Масштаб преобразования радиационного изображения - отношение линейного размера элемента преобразованного выходного изображения к аналогичному линейному размеру соответствующего элемента исходного радиационного изображения.
3.90. Геометрическое искажение радиационного изображения - отклонение формы преобразованного выходного изображения от формы соответствующего элемента исходного радиационного изображения.
3.91. Артефакт при преобразовании радиационного изображения - ложные элементы выходного изображения, отсутствующие в исходном изображении и возникающие в процессе преобразования исходного изображения.
Примечание. В [2] артефакт (ложный индикаторный рисунок) [artefact (false indication)] - случайный индикаторный рисунок на радиограмме, обусловленный, например, дефектами производства, обращением с пленкой, экспонированием или обработкой пленки.
3.92. Абсолютная чувствительность радиационного контроля (Absolute sensitivity of radiation inspection) - минимальное изменение значения контролируемого параметра объекта, которое может быть обнаружено с заданной вероятностью данным методом радиационного контроля.
3.93. Относительная чувствительность радиационного контроля (Relative sensitivity of radiation inspection) - отношение абсолютной чувствительности к значению контролируемого параметра, устанавливаемое в конкретной задаче радиационного контроля.
3.94. Эталон чувствительности радиационного контроля (Sensitivity standard of radiation inspection) - установленный нормативными документами по форме, составу и способу применения тест-образец с заданным распределением значения контролируемого параметра, предназначенный для определения абсолютной или относительной чувствительности радиационного контроля.
3.95. Проволочный эталон чувствительности радиационного контроля - набор проволочек установленных длин и диаметров, изготовленных с заданной точностью из материала, основа которого по химическому составу аналогична основе контролируемого материала.
3.96. Многопроволочный индикатор качества изображения (Duplex wire image quality indicator) - индикатор качества изображения, специально сконструированный для оценки общей нерезкости радиографического изображения и состоящий из множества пар проволочных элементов, изготовленных из металла высокой плотности.
3.97. Канавочный эталон чувствительности радиационного контроля - пластина с канавками установленных форм и размеров, изготовленная с заданной точностью из материала, основа которого по химическому составу аналогична основе контролируемого материала.
3.98. Пластинчатый эталон чувствительности радиационного контроля - пластина с цилиндрическими отверстиями установленных форм и размеров, изготовленная с заданной точностью из материала, основа которого по химическому составу аналогична основе контролируемого материала.
3.99. Радиография (Radiography) – получение радиограмм на прочном основании, предназначенном для получения изображения.
3.100. Гамма-радиография (Gamma-radiography) – радиография с использованием источника гамма-излучения.
3.101. Гамма-излучение (Gamma-rays) – электромагнитное ионизирующее излучение, эмитируемое особыми радиоактивными материалами.
3.102. Источник гамма-излучения (Gamma-ray source) – радиоактивный материал, герметизированный в металлическом контейнере.
3.103. Радиоизотоп (Radioisotope) – изотоп элемента, обладающий свойством спонтанного эмиттирования частиц, гамма-излучения или рентгеновского излучения.
3.104. Период полураспада (Half life) – время, в течение которого активность радиоактивного источника спадает до половинного значения.
3.105. Удельная активность (Specific activity) – активность на единицу массы радиоизотопа.
3.106. Контейнер источника гамма-излучения (Gamma-ray source container) – контейнер, изготовленный из материала большой плотности, имеющий стенки толщиной, достаточной для сильного снижения интенсивности излучения, эмитированного источником, для обеспечения безопасности обращения с ним.
3.107. Радиометрический метод неразрушающего конроля – метод радиационного НК, основанный на измерении одного или нескольких параметров ионизирующего излучения после его взаимодействия с контролируемым объектом.
3.108. Радиографический метод неразрушающего конроля – метод радиационного НК, основанный на преобразовании изображения контролируемого объекта в радиографический снимок или записи этого изображения на запоминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение.
3.109. Компьютерная томография (КТ) [Computerized tomography (СТ)] - процедура, при которой изображение детали в выбранной плоскости, перпендикулярной оси образца, рассчитывается исходя из большого количества измерений поглощения рентгеновского излучения, выполненных по разным направлениям, перпендикулярным оси.
Примечание. Это компьютерная аксиальная томография. Возможны и другие способы выполнения томографии.
3.110. Метод радиационной интроскопии - метод радиационного НК, основанный на преобразовании изображения контролируемого объекта в световое изображение на выходном световом экране радиационно-оптического преобразователя, причем анализ полученного изображения проводится в процессе контроля.
3.111. Метод радиационно-структурного анализа - метод определения структуры материала контролируемого объекта, основанный на регистрации и анализе ионизирующего излучения, испытавшего дифракцию на контролируемом объекте.
3.112. Метод радиационно-спектрального анализа - метод определения химического состава материала контролируемого объекта, основанный на анализе спектрального распределения ионизирующего излучения, возникшего в результате взаимодействия первичного ионизирующего излучения с контролируемым объектом.
3.113. Радиационная толщинометрия - радиометрический метод НК, предназначенный для измерения толщины или поверхностной плотности материала и основанный на измерении параметров ионизирующего излучения, возникающего в результате взаимодействия первичного ионизирующего излучения с контролируемым объектом.
3.114. Флюорография - радиографический метод НК, основанный на фотографировании светового изображения, возникшего на флюоресцентном экране или на выходном экране радиационно-оптического преобразователя.
3.115. Радиоскопия (Radioscopy) - получение видимого изображения с помощью ионизирующего излучения на детекторе излучения, таком, как флюоресцирующий экран, и выводимого на экран телевизионного монитора.
3.116. Электрорадиография - радиографический метод НК, основанный па преобразовании исходного радиационного изображения в рельефе электрического потенциала на полупроводниковой пластине с последующим преобразованием рельефа электрического потенциала в радиографический снимок.
3.117. Кинорадиография - радиографический метод НК, предусматривающий получение через разные промежутки времени упорядоченной последовательности исходных радиационных изображений и соответствующих им радиографических снимков на кинопленке и предъявление наблюдателю выходных изображений с частотой, превышающей критическую частоту слияния мельканий.
3.118. Стереорадиография - радиографический метод НК, основанный на анализе стереопары радиографических снимков, полученных в результате преобразования двух исходных радиационных изображений, созданных двумя пучками ионизирующих излучений, между осями которых имеется заданный угол.
Примечание. В [2] стереорадиография (Stereo radiography) - получение пары радиограмм, пригодных для стереоскопического рассмотрения.
3.119. Цветовая радиография - радиографический метод НК, при котором градации параметра исходного радиационного изображения воспроизводятся в виде градации цвета.
3.120. Радиационная томография - радиографический метод НК, позволяющий получать послойно изображения контролируемого объекта.
3.121. Вычислительная томография - радиографический метод НК регистрации ослабления потока энергии одного (или нескольких) пучка ионизирующего излучения, перемещающегося таким образом, чтобы оси этого пучка лежали в одной плоскости (плоскости контроля), с последующим расчетом на ЭВМ линейных коэффициентов ослабления для элементов заданного сечения и выводом светового изображения, соответствующего распределению указанных коэффициентов.
3.122. Флюороскопия - метод радиационной интроскопии, в котором в качестве радиационно-оптического преобразователя используется флюоресцентный экран.
Примечание. В [2] флюороскопия (Fluoroscopy) - получение видимого изображения на экране, флюоресцирующем под воздействием рентгеновского излучения, для непосредственного наблюдения изображения.
3.123. Стереорадиоскопия - метод радиационной интроскопии, основанный на анализе в процессе облучения стереопары выходных изображений, полученных в результате преобразования двух исходных радиационных изображений, создаваемых двумя пучками ионизирующих излучений, между осями которых имеется заданный угол.
3.124. Микрофокусная радиография (Microfocus radiography) - радиография с использованием рентгеновской трубки, имеющей очень малый эффективный размер фокуса - менее 100 мкм. Обычно применяется для непосредственного геометрического увеличения изображения при проектировании.
3.125. Компенсатор ионизирующего излучения - дополнительное поглощающее тело (вещество), вводимое в зону рабочего пучка ионизирующего излучения в целях улучшения условий регистрации радиационного изображения и анализа выходного изображения контролируемого объекта.
3.126. Компенсатор (Equalizing filter, beam flattener) - устройство, используемое для выравнивания интенсивности излучения по сечению пучка первичного рентгеновского излучения в мегавольтовой радиографии, что позволяет увеличить полезный размер поля.
3.127. Краевой компенсатор (Edge-blocking material) - материал, располагаемый вокруг объекта контроля или в полостях для получения более равномерного поглощения в целях уменьшения влияния внешнего рассеянного излучения и для предотвращения местной переэкспозиции, например мелкая свинцовая дробь.
3.128. Блокирующий материал (Blocking medium) - материал, используемый для уменьшения влияния рассеянного излучения на пленку или на приемник изображения.
3.129. Фильтр ионизирующего излучения - совокупность поглощающих сред, предназначенных для изменения энергетического спектра ионизирующего излучения.
3.130. Фильтр (Filter) - однородный слой материала, обычно более высокого атомного номера, чем материал образца, располагаемый между источником излучения и пленкой в целях повышенного поглощения более мягкого излучения.
3.131. Отсеивающий растр ионизирующего излучения - устройство, предназначенное для уменьшения роли рассеянного ионизирующего излучения в широком пучке за счет поглощения излучения, направление распространения которого отличается от направления первичного ионизирующего излучения.
3.132. Диафрагма ионизирующего излучения - устройство, предназначенное для ограничения размеров поперечного сечения рабочего пучка ионизирующего излучения.
3.133. Коллиматор ионизирующего излучения - устройство, предназначенное для формирования пучка направленного ионизирующего излучения.
3.134. Усилитель радиационного изображения - радиационно-оптический преобразователь, в котором за счет дополнительных источников энергии, не связанных с ионизирующим излучением, в процессе облучения происходит радиационно-оптическое преобразование с коэффициентом усиления яркости более 1.
3.135. Усилитель радиационного изображения с электронно-оптическим преобразованием - усилитель радиационного изображения, в котором усиление яркости изображения, сформированного ионизирующим излучением на флюоресцентном экране, происходит за счет электронно-оптического преобразователя (ускорения фотоэлектронов электрическим полем и последующего преобразования фотоэлектронного изображения в видимое на катодолюминесцентном экране).
3.136. Усиливающий экран (Intensifying screen) - материал, который превращает часть радиографической энергии в свет или электроны и который при контакте с регистрирующей средой во время экспозиции улучшает качество радиограммы и (или) уменьшает длительность экспозиции, требуемой для получения радиограммы.
Примечание. В [2] имеется еще термин - металлический экран (Metal screen) - экран, состоящий из металла большой плотности (обычно из свинца), который фильтрует излучение и эмитирует электроны при его экспонировании рентгеновским или гамма-излучением.
3.137. Радиационный электронно-оптический преобразователь - электровакуумный прибор, предназначенный для преобразования радиационного изображения в видимое.
3.138. Модуляционная передаточная функция (MTF) [Modulation transfer function (MTF)] - пространственная частотная характеристика системы получения изображения.
3.139. Скрытое изображение (Latent image) - невидимое изображение, созданное на пленке излучением и способное преобразоваться в видимое изображение при обработке пленки.
3.140. Негатоскоп - устройство для просмотра снимков, полученных на рентгеновской или фотографической пленке.
Примечание. В [2] негатоскоп для пленки [Film illuminator (viewing screen)] - оборудование, содержащее источник света и прозрачный экран, используемое для рассмотрения радиограмм.
3.141. Маска негатоскопа (Viewing mask) - приспособление на негатоскопе, исключающее ореол.
3.142. Чувствительность обнаружения дефекта (Flaw sensivity) - минимальный размер дефекта, обнаруживаемый при конкретных условиях контроля.
3.143. Чувствительность пленочной системы (Film system speed) - количественное измерение реакции пленочной системы на энергию излучения при конкретных условиях экспозиции.
3.144. Радиационный толщиномер - радиометрический прибор, предназначенный для измерения и (или) контроля толщины или среднего значения поверхностной плотности контролируемого материала.
3.145. Флюорограф - устройство для проведения флюорографии, имеющее в своем составе флюорографическую камеру с радиационно-оптическим преобразованием и фотоаппаратом для фотографирования светового изображения.
Примечание. В [1] используется также термин «флюороскоп» - радиационный интроскон для проведения флюороскопии.
3.146. Флюоресцентный усиливающий экран (Fluorescent intensifying screen) - экран, содержащий люминофорное покрытие, которое флюоресцирует при экспонировании рентгеновским или гамма-излучением.
3.147. Флюорометаллический усиливающий экран (Fluorometallic intensifying screen) - экран, состоящий из металлической фольги (обычно свинцовой), покрытой материалом, который флюоресцирует при экспонировании рентгеновским или гамма-излучением.
3.148. Линейный ускоритель электронов (LINAC) [Linear electron accelerator (LINAC)] - аппарат для производства высокоэнергетических электронов путем ускорения их в волноводе. Электроны бомбардируют мишень, создавая рентгеновское излучение.
3.149. Бетатрон (Betatron) - аппарат, в котором электроны ускоряются по круговой орбите до их отклонения на мишень для создания высокоэнергетического рентгеновского излучения.
3.150. Радиационный интроскоп - устройство для проведения радиоскопии, включающее в себя источник ионизирующего излучения и систему радиационно-оптического преобразования, предназначенное для исследования внутреннего строения материалов и объектов.
3.151. Дозиметр (Dosemeter, dosimeter) - прибор для измерения накопленной дозы рентгеновского или гамма-излучения.
3.152. Измеритель мощности дозы (Dose rate meter) - прибор для измерения мощности дозы рентгеновского и гамма-излучения.
3.153. Кривая распада (Decay curve) - активность радиоизотопа, построенная в зависимости от времени. Обычно по вертикальной шкале используется логарифмический, а по горизонтальной шкале - линейный масштаб.
3.154. Денситометр (Densitometer) - устройство для измерения оптической плотности радиографической пленки или отраженной плотности фотографического отпечатка.
3.155. Обработка пленки (Film processing) - операции, необходимые для превращения скрытого изображения на пленке в постоянное видимое изображение, состоящие обычно из проявления, закрепления, промывки и сушки пленки.
3.156. Проявление (пленки или бумаги) (Development of a film or paper) - химический или физический процесс, который превращает скрытое изображение в видимое изображение.
3.157. Закрепление (Fixing) - удаление химическим способом галогенида серебра из эмульсии после проявления.
3.158. Зернистость (Graininess) - внешний вид гранулярности.
3.159. Гранулярность (Granularity) - стохастическая флюктуация оптической плотности на радиограмме, наложенная на изображения объекта, измеренная приборами.
3.160. Рентгеновская трубка (X-ray tube) - вакуумная трубка, обычно содержащая нить накала для генерирования электронов, которые ускоряются для бомбардировки анода, с поверхности которого возникает рентгеновское излучение.
3.161. Трубка со стержневым анодом (Rod anode tube) - тип рентгеновской трубки, в которой мишень находится на конце цилиндрического анода; такие трубки могут создавать панорамный пучок излучения.
3.162. Мишень (Target) - область поверхности анода рентгеновской трубки, на которую попадает электронный луч и из которой эмитируется первичный пучок рентгеновского излучения.
3.163. Двухфокусная трубка (Dual focus tube) - рентгеновская трубка с двумя фокусами различного размера.
3.164. Анод (Anode) - положительный электрод рентгеновской трубки.
3.165. Катод (Cathode) - отрицательный электрод рентгеновской трубки.
3.166. Диафрагма трубки (Tube dlafragm) - устройство, обычно фиксируемое на экране трубки или на излучателе, содержащем трубку, для ограничения эмитируемого пучка рентгеновского излучения.
3.167. Излучатель с трубкой (Tube head) - часть рентгеновской установки, содержащая трубку в экране.
3.168. Эквивалентное рентгеновское напряжение (Equivalent X-ray voltage) - напряжение рентгеновской трубки, которое создает радиограмму, эквивалентное гамма-радиограмме, снятой с помощью конкретного источника гамма-излучения.
3.169. Экран трубки (Tube shield) - оболочка рентгеновской трубки, которая уменьшает утечку излучения до определенного значения.
3.170. Шторки трубки (Tube shutter) - устройство, прикрепляемое к экрану трубки, изготовленное обычно из свинца и обычно дистанционно управляемое, используемое для управления потоком рентгеновского излучения.
3.171. Окно трубки (Tube window) - область рентгеновской трубки, через которую эмитируется излучение.
3.172. Напряжение трубки (Tube voltage) - высокое напряжение, прикладываемое между анодом и катодом рентгеновской трубки.
3.173. Негерметизированный источник (Unsealed source) - любой радиоактивный источник, который не герметизирован в контейнере.
3.174. Линия постоянного потенциала (Constant potential circuit) - электронная конфигурация, спроектированная для приложения и поддержания постоянного потенциала внутри рентгеновской трубки.
3.175. Дифракционное пятно (Diffraction mottle) - наложенные на радиографическое изображение узоры, обусловленные дифракцией падающего излучения на материал объекта контроля.
3.176. Анодный ток (Anode current) - электроны, проходящие от катода к аноду в рентгеновской трубке.
3.177. Непрерывный спектр (Continious spectrum) - диапазон длин волн или количеств энергии, генерируемый рентгеновской установкой при торможении электронов мишенью.
3.178. Кассета (Cassette) - жесткий или гибкий светонепроницаемый контейнер для размещения радиографической пленки или бумаги при экспозиции с усиливающим экраном или без него.
3.179. Вакуумная кассета (Vacuum cassette) - светонепроницаемый контейнер, который тесно прижимает пленку к экрану при радиографической экспозиции, если из него откачан воздух.
3.180. Калиброванный клин со ступенями плотности (Calibrated density step wedge) - образец пленки, имеющий последовательность различных оптических плотностей, которые были прокалиброваны для использования в качестве эталона плотностей.
3.181. Ступенчатый клин (Step wedge) - объект в форме последовательности ступеней, изготовленных из одинакового материала.
Алфавитный список терминов раздела 3
Абсолютная чувствительность радиационного контроля
(Absolute sensitivity of radiation inspection) 3.92
Активация 3.13
Активность (Activity) 3.19
Анод (Anode) 3.164
Анодный ток (Anode current) 3.176
Артефакт при преобразовании радиационного изображения 3.91
Бетатрон (Betatron) 3.149
Блокирующий материал (Blocking medium) 3.128
Вакуумная кассета (Vacuum cassette) 3.179
Время осветления (Clearing time) 3.49
Вторичное ионизирующее излучение 3.7
Вуаль старения (Ageing fog) 3.52
Вычислительная томография 3.121
Гамма-излучение (Gamma rays) 3.101
Гамма-радиография (Gamma-radiography) 3.100
Геометрическая нерезкость радиационного изображения 3.59
Геометрическое искажение радиационного изображения 3.90
Градиент пленки (G) [Film gradient (G)] 3.50
Гранулярность (Granularity) 3.159
Двухфокусная трубка (Dual focus tube) 3.163
Денситометр (Densitometer) 3.154
Держатель источника излучения (Source holder) 3.65
Диафрагма ионизирующего излучения 3.132
Диафрагма трубки (Tube diafragm) 3.166
Динамическая нерезкость радиационного изображения 3.61
Дифракционное пятно (Diffraction mottle) 3.175
Длительность экспозиции (Exposure time) 3.44
Дозиметр (Dosemeter, dosimeter) 3.151
Закрепление (Fixing) 3.157
Зернистость (Graininess) 3.158
Излучатель с трубкой (Tube head) 3.167
Измеритель мощности дозы (Dose rate meter) 3.152
Индикатор качества изображения (IQI) [Image quality indicator (IQI)] 3.81
Ионизирующее излучение 3.2
Источник гамма-излучения (Gamma-ray source) 3.102
Источник излучения (Radiation source) 3.17
Калиброванный клин со ступенями плотности (Calibrated density step wedge) 3.180
Калькулятор экспозиции (Exposure calculator) 3.41
Канавочный эталон чувствительности радиационного контроля 3.97
Кассета (Cassette) 3.178
Катод (Cathode) 3.165
Качество излучения (Quality of beam of radiation) 3.10
Качество изображения (Image quality) 3.80
Кинорадиография 3.117
Коллиматор (Collimator) 3.64
Коллиматор ионизирующего излучения 3.133
Коллимирование (Collimation) 3.63
Компенсатор (Equalizing filter, beam flattener) 3.126
Компенсатор ионизирующего излучения 3.125
Комптоновское рассеяние (Compton scatter) 3.12
Компьютерная томография (КТ) [Computerized tomography (CT)] 3.109
Контейнер источника гамма-излучения (Gamma-ray source container) 3.106
Контраст изображения (Image contrast) 3.69
Контраст объекта (Object contrast) 3.70
Контрастная чувствительность, чувствительность по толщине
(Contrast sensivity, thickness sensivity) 3.72
Контрастное вещество (Contrast medium) 3.67
Косвенно ионизирующее излучение 3.3
Коэффициент накопления (Build-up factor) 3.11
Коэффициент накопления ионизирующего излучения
(Build-up of ionizing radiation) 3.16
Коэффициент ослабления µ (Attenuation coefficient µ) 3.23
Коэффициент усиления (Intensifying factor) 3.78
Коэффициент усиления яркости радиационно-оптического
преобразователя (Intensification factor) 3.79
Краевой компенсатор (Edge-blocking material) 3.127
Кривая распада (Decay curve) 3.153
Линейный ускоритель электронов (LINAC)
[Linear electron accelerator (LINAC)] 3.148
Линия постоянного потенциала (Constant potential circuit) 3.174
Маска негатоскопа (Viewing mask) 3.141
Масштаб преобразования радиационного изображения 3.89
Метки от давления (Pressure marks) 3.85
Метод радиационной интроскопии 3.110
Метод радиационно-спектрального анализа 3.112
Метод радиационно-структурного анализа 3.111
Микрофокусная радиография (Microfocus radiography) 3.124
Мишень (Target) 3.162
Многопроволочный индикатор качества изображения
(Duplex wire image quality indicator) 3.96
Модуляционная передаточная функция (MTF)
[Modulation transfer function (MTF)] 3.138
Напряжение трубки (Tube voltage) 3.172
Негатоскоп 3.140
Негерметизированный источник (Unsealed source) 3.173
Неиспользуемое ионизирующее излучение 3.27
Непосредственно ионизирующее излучение 3.3
Непрерывный спектр (Continious spectrum) 3.177
Нерезкость (Unsharpness) 3.57
Нерезкость преобразования радиационного изображения 3.75
Нерезкость рассеяния радиационного изображения 3.58
Обработка пленки (Film processing) 3.155
Обратное рассеяние (Back scatter/back scattered radiation) 3.76
Окно трубки (Tube window) 3.171
Оптическая плотность вуали (Fog density) 3.39
Оптический контраст (Visual contrast) 3.71
Ослабление (Attenuation) 3.21
Ось рабочего пучка ионизирующего излучения 3.28
Относительная чувствительность радиационного контроля
(Relative sensitivity of radiation inspection) 3.93
Отсеивающий растр ионизирующего излучения 3.131
Панорамная экспозиция (Panoramic exposure) 3.37
Первичное излучение (Primary radiation) 3.6
Первичное ионизирующее излучение 3.5
Период полураспада (Half life) 3.104
Пластинчатый эталон чувствительности радиационного контроля 3.98
Пленка для работы с экраном (Screen type film) 3.48
Поглощение (Absorption) 3.24
Подложка пленки (Film base) 3.47
Показатель качества изображения, чувствительность IQI
(Image quality value, IQI sensivity) 3.82
Полезный диапазон оптических плотностей (Useful density range) 3.51
Предел разрешения радиационного преобразователя 3.84
Преобразователь радиационного изображения (Radiation image converter) 3.54
Проволочный эталон чувствительности радиационного контроля 3.95
Проекционное увеличение (Projective magnification) 3.87
Проекционное увеличение при радиационном контроле 3.86
Пространственное разрешение (Spatial resolution) 3.62
Проявление (пленки или бумаги) (Development of a film or paper) 3.156
Рабочий пучок ионизирующего излучения 3.26
Радиационная толщина (Radiation thickness) 3.20
Радиационная толщинометрия 3.113
Радиационная томография 3.120
Радиационное изображение (Radiation image) 3.34
Радиационно-оптический преобразователь изображения
(Radiation-optical image converter) 3.55
Радиационный интроскоп 3.150
Радиационный контраст (Radiation contrast) 3.68
Радиационный неразрушающий контроль (Radiation nondestructive testing) 3.1
Радиационный толщиномер 3.144
Радиационный электронно-оптический преобразователь 3.137
Радиограмма (Radiograph) 3.18
Радиографическая пленка (Radiographic film) 3.46
Радиографический метод неразрушающего контроля 3.108
Радиографический снимок (Radiogram) 3.38
Радиография (Radiography) 3.99
Радиоизотоп (Radioisotope) 3.103
Радиометрический метод неразрушающего контроля 3.107
Радиоскопия (Radioscopy) 3.115
Размер источника (Source size) 3.66
Размер фокусного пятна (Focal spot size) 3.30
Разрешение изображения (Image definition) 3.73
Рассеянное излучение (Scattered radiation) 3.9
Расстояние «объект-пленка» (Object-to-film distance) 3.33
Расстояние «фокус-пленка» (Focus-to-film distance (ffd)) 3.32
Рентгеновская трубка (X-ray tube) 3.160
Рентгеновское излучение (X-rays) 3.8
Световое изображение (Light image) 3.36
Скрытое изображение (Latent image) 3.139
Слой половинного ослабления (Half value thickness) 3.22
Собственная нерезкость (Inherent unsharpness) 3.60
Собственная фильтрация (Inherent filtration) 3.56
Способ проекционного увеличения (Projective magnification technique) 3.88
Средний градиент (Average gradient) 3.25
Стереорадиография 3.118
Стереорадиоскопия 3.123
Ступенчатый клин (Step wedge) 3.181
Таблица экспозиций (Exposure chart) 3.42
Теневое радиационное изображение (Shadow radiation image) 3.35
Трубка со стержневым анодом (Rod anode tube) 3.161
Угол падения излучения (Beam angle) 3.53
Удельная активность (Specific activity) 3.105
Узкий пучок ионизирующего излучения (Narrow beam of ionizing radiation) 3.14
Улучшение изображения (Image enhancement) 3.74
Усиливающий экран (Intensifying screen) 3.136
Усилитель изображения (Image intensifier) 3.77
Усилитель радиационного изображения 3.134
Усилитель радиационного изображения с электронно-оптическим
преобразованием 3.135
Фильтр (Filter) 3.130
Фильтр ионизирующего излучения 3.129
Флюоресцентный усиливающий экран (Fluorescent intensifying screen) 3.146
Флюорограф 3.145
Флюорография 3.114
Флюорометаллический усиливающий экран
(Fluorometallic intensifying screen) 3.147
Флюороскопия 3.122
Фокусное пятно (Focal spot) 3.29
Характеристическая кривая (пленки) [Charasteristic curve (of a film)] 3.45
Цветовая радиография 3.119
Чувствительность обнаружения дефекта (Flaw sensivity) 3.142
Чувствительность пленочной системы (Film system speed) 3.143
Широкий пучок ионизирующего излучения
(Broad beam of ionizing radiation) 3.15
Широта экспозиции (Exposure latitude) 3.43
Шторки трубки (Tube shutter) 3.170
Штриховая радиационная мира 3.83
Эквивалентное рентгеновское напряжение (Equivalent X-ray voltage) 3.168
Экран трубки (Tube shield) 3.169
Экспозиция (Exposure) 3.40
Электрорадиография 3.116
Эталон чувствительности радиационного контроля
(Sensitivity standard of radiation inspection) 3.94
Эффективное фокусное пятно источника ионизирующего излучения
(Effective focal spot of ionizing radiation source) 3.31
Источники терминов и определений раздела 3
1. Неразрушающий контроль. Россия, 1900-2000 гг.: Справочник / В.В. Клюев, Ф.Р. Соснин, С.В. Румянцев и др.; Под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 2001. 616 с.
2. European Standart EN 1330:1997 Terms used in Industrial Radiographic Testing.
4. АКУСТИЧЕСКИЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ
4.1. Механические характеристики
4.1.1. Однородная среда (Homogeneous medium) - среда, свойства которой в любом выделенном объеме одинаковы.
4.1.2. Упругость (Elasticity) - свойство тел восстанавливать свою форму после прекращения действия вызывающих деформацию сил.
4.1.3. Упругое тело (Elastic body) - тело, обладающее свойством упругости.
4.1.4. Упругая среда (Elastic medium) - среда, любой выделенный объем которой обладает свойством упругости.
4.1.5. Изотропный материал (изотропная среда) (Isotropic material, isotropic medium) - материал (среда), свойства которого (которой) во всех направлениях одинаковы.
4.1.6. Упругая анизотропия (Elastic anisotropy) - зависимость упругих свойств материала от направления.
4.1.7. Линейный элемент тела (Linear element of a body) - выделенный и целиком расположенный в твердом теле отрезок прямой.
4.1.8. Деформация твердого тела, деформация (Deformation of solid) - изменение размеров и (или) формы твердого тела.
4.1.9. Деформация растяжения-сжатия (Tension-compression strain) - деформация, характеризующаяся относительным изменением длины линейного элемента тела.
4.1.10. Деформация сдвига (Shear strain) - деформация, при которой происходит поворот линейного элемента тела без изменения его длины. При малых деформациях определяется углом поворота линейного элемента (в радианах). Деформация сдвига не сопровождается изменением объема тела.
4.1.11. Деформация упругая (Elastic deformation) - деформация, исчезающая после прекращения действия вызвавших ее внешних сил [15].
4.1.12. Деформация пластическая (Plastic deformation) - деформация, сохраняющаяся после прекращения действия вызвавших ее внешних сил [15].
4.1.13. Тензор деформации (Tensor of deformation) - тензор второго ранга, компоненты которого являются деформациями растяжения-сжатия и сдвига элементарного объема (составленного из декартовых координатных плоскостей) твердого тела и определяются через производные векторы смещения по пространственным координатам.
4.1.14. Сила обобщенная (Generalized force) - мера взаимодействия тел. Является причиной возникновения или изменения характера движения.
Примечание. В механических и акустических колебательных системах обобщенными силами могут быть сосредоточенная и распределенная сила, момент сил и другие воздействия.
4.1.15. Сила механическая, сила (Mechanical force) - мера механического взаимодействия тел. Является вектором. Единица измерения Н.
4.1.16. Сила внешняя (External force) - сила, действующая на рассматриваемое тело со стороны других тел. Единица измерения Н.
4.1.17. Сила внутренняя (Internal force) - сила взаимодействия между частями рассматриваемого тела. Единица измерения Н.
4.1.18. Сила упругая (Elastic force) - внутренняя сила, возникающая в упругом теле (упругой среде) вследствие его (ее) деформации. Единица измерения Н.
4.1.19. Напряжение (Stress) - производная вектора действующей в твердом теле внутренней силы по площади определенно ориентированной поверхности, проходящей через рассматриваемую точку. Единица измерения Па.
4.1.20. Напряжение нормальное (Normal stress) - проекция вектора напряжения на нормаль к поверхности, проходящей через рассматриваемую точку. Единица измерения Па.
4.1.21. Напряжение тангенциальное (Tangential stress, shear stress) - проекция вектора напряжения на плоскость, касательную к поверхности, проходящей через рассматриваемую точку. Единица измерения Па.
4.1.22. Давление (Pressure):
для твердого тела - производная вектора действующей на твердое тело внешней силы по площади ограничивающей тело поверхности. Является вектором. Единица измерения Па;
для жидких и газообразных сред - производная вектора действующей в среде силы по площади выбранной поверхности. Является скаляром, так как только нормальная компонента вектора отлична от нуля. Единица измерения Па.
4.1.23. Тензор напряжения (Tensor of stress) - тензор второго ранга, компоненты которого в декартовой системе координат являются нормальными и тангенциальными напряжениями, действующими на поверхности трех ортогональных (координатных) плоскостей.
4.1.24. Предел пропорциональности (Limit of proportionality) - механическое напряжение, при нагружении до которого деформации возрастают пропорционально напряжениям (выполняется закон Гука). Единица измерения Па.
4.1.25. Предел упругости (Limit of elasticity) - максимальное механическое напряжение, превышающее предел пропорциональности, при нагружении до которого с последующим снятием нагрузки пластическая (остаточная) деформация не возникает. Единица измерения Па.
4.1.26. Предел текучести (Yield strength) - механическое напряжение, при котором увеличение деформации происходит при практически неизменном напряжении. Это соответствует горизонтальному участку диаграммы напряжение-деформация. Единица измерения Па.
4.1.27. Предел прочности (Ultimate strength) - отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец, к начальной площади его поперечного сечения. Единица измерения Па.
4.1.28. Временное сопротивление (Rupture limit, ultimate strength) - предел прочности при растяжении [16]. Единица измерения Па.
4.1.29. Адгезионная прочность (Adhesive strength) - прочность клеевого соединения, определяющаяся силами сцепления клея с соединяемым им материалом. Единица измерения Па.
4.1.30. Когезионная прочность (Cohesive strength) - прочность клеевого соединения, определяющаяся силами сцепления молекул клея между собой. Единица измерения Па.
4.2. Упругие колебания
4.2.1. Колебание (Oscillation) - движение (изменение состояния), характеризующееся той или иной степенью повторяемости во времени.
4.2.2. Колебательная величина (Oscillating value) - параметр, изменяющийся при колебании. Для механического колебания такими параметрами являются смещение, колебательная скорость, потенциалы смещения и колебательной скорости, сила, акустическое давление, компоненты тензора напряжений или деформации.
4.2.3. Колебание периодическое (Periodic oscillation) - повторение в процессе колебания значений колебательных величин через равные промежутки времени.
4.2.4. Колебательная система (Oscillating system) - система, в которой происходят колебания любой физической природы (механические, электрические, электромеханические и т.п.).
4.2.5. Состояние равновесия (Equilibrium) - состояние колебательной системы, в котором она может оставаться неограниченно долго в отсутствие действия обобщенных сил.
4.2.6. Упругие колебания (Elastic oscillations, vibrations) - колебания, совершаемые в упругом теле или в упругой среде и обусловленные действием упругих сил.
4.2.7. Смещение (Displacement) - отклонение элемента колебательной системы с сосредоточенными постоянными или частицы среды системы с распределенными постоянными от положения равновесия. В общем случае является вектором. Единица измерения м.
Примечание. В литературе встречается также термин «перемещение», являющийся синонимом смещения.
4.2.8. Колебательная скорость (Particle velocity) - скорость элемента колебательной системы с сосредоточенными постоянными или частицы среды системы с распределенными постоянными относительно положения равновесия, равная производной смещения по времени. Единица измерения м/с.
4.2.9. Цикл колебания (Oscillation cycle) - совокупность состояний колебательной системы, ограниченная состояниями, в которых колебательная величина имеет локальные максимумы или минимумы.
4.2.10. Период колебания (Period):
1. Наименьший промежуток времени, за который совершается один цикл колебания. Для периодических колебаний - время, за которое совершается одно полное колебание. Единица измерения с.
2. Время, за которое совершается один полный цикл колебания. Единица измерения с [10].
4.2.11. Амплитуда (Amplitude) - максимальное отклонение колебательной величины от значения, соответствующего положению равновесия, за период колебаний.
4.2.12. Частота колебаний, частота (Oscillation frequency, frequency) - количество периодов (циклов) колебаний в единицу времени (обычно в секунду). Единица измерения Гц (Герц).
1 Гц - 1 период в секунду, 1 кГц - 1000 периодов в секунду, 1 МГц - 1000000 периодов в секунду [10].
4.2.13. Круговая частота, угловая частота, циклическая частота (Angular frequency) - величина ω=2πf=2π/Т, где f - частота, Т - период колебания.
4.2.14. Звуковая частота (Audio frequency) - частота, воспринимаемая ухом человека и лежащая в диапазоне примерно от 16 Гц до 20 кГц. Верхнюю границу звуковой частоты условно принимают равной 20 кГц. Единица измерения Гц.
4.2.15. Ультразвуковая частота (Ultrasonic frequency) - частота, превышающая предел слышимости человеческого уха. Нижнюю границу ультразвуковой частоты принимают равной 20 кГц, верхнюю - 1 ГГц=109 Гц. Единица измерения Гц.
4.2.16. Фаза колебания (Phase):
1. Мгновенное состояние колебания, выраженное через значение аргумента описывающей его синусоидальной функции. Единицы измерения радианы или градусы.
Примечание. Термин применим только для колебаний, описываемых законом, содержащим синусоидальную функцию времени.
2. Мгновенное состояние колебания, выраженное через значение угла в радианах [10].
4.2.17. Вынужденные колебания (Forced oscillations, constrained oscillations) - колебания, происходящие под периодическим воздействием внешней обобщенной силы.
4.2.18. Свободные колебания (Free oscillations, free vibrations) - колебания выведенной из положения равновесия системы после прекращения действия внешних обобщенных сил.
Примечание. Термин vibrations относится только к механическим колебаниям.
4.2.19. Гармоническое колебание (Harmonical oscillation) - колебание с постоянной амплитудой, при котором колебательная величина меняется по синусоидальному закону.
4.2.20. Линейная колебательная система (Linear oscillating system) - колебательная система, упругие свойства которой не зависят от амплитуды колебаний.
4.2.21. Нелинейная колебательная система (Non-linear oscillating system) - колебательная система, упругие свойства которой зависят от амплитуды колебаний.
4.2.22. Механический импеданс (Mechanical impedance) - отношение амплитуды силы, действующей на поверхности (или в точке) механической системы к амплитуде колебательной скорости в направлении силы. Амплитуды силы и скорости представляются в комплексной форме. Единица измерения Н∙с/м.
Примечание. В отличие от удельного волнового сопротивления среды и акустического импеданса механический импеданс не является удельной величиной и имеет другую размерность.
4.2.23. Масса (Mass) - мера инерции. Единица измерения кг.
4.2.24. Гибкость, податливость (Flexibility, compliance) - отношение смещения элемента упругости к действующей на этот элемент силе. Величина, обратная жесткости. Единица измерения м/Н.
4.2.25. Жесткость (Stiffness) - отношение возбуждающей силы к вызываемому ею смещению элемента упругости. Величина, обратная гибкости. Единица измерения Н/м.
4.2.26. Активное сопротивление (Active resistance) - действительная составляющая комплексного механического импеданса системы, характеризующая потери в ней. Единица измерения 1 Н∙с/м=1 кг/с.
4.2.27. Инерционное сопротивление (Inertial Impedance) - часть мнимой составляющей комплексного механического импеданса системы, характеризующая величину ее кинетической энергии. Единица измерения Н∙с/м=1 кг/с.
4.2.28. Упругое сопротивление (Elastic impedance) - часть мнимой составляющей комплексного механического импеданса системы, характеризующая величину ее потенциальной энергии. Единица измерения 1 Н∙с/м=1 кг/с.
4.2.29. Система с сосредоточенными постоянными (System with lumped parameters) - система, каждый элемент которой обладает только одним свойством - массой, упругостью или активным сопротивлением.
4.2.30. Система с распределенными постоянными (System with distributed parameters) - система, каждый элемент которой обладает одновременно массой, упругостью и активным сопротивлением.
4.2.31. Собственная частота (Natural frequency) - частота свободных колебаний системы. Единица измерения Гц.
4.2.32. Основная частота, первая гармоника (Fundamental frequency, first harmonic) - низшая собственная частота колебательной системы. Единица измерения Гц.
4.2.33. Гармоника (Harmonic) - собственная частота, кратная основной частоте. Единица измерения Гц.
4.2.34. Резонансная частота (Resonance frequency) - частота, на которой входной механический импеданс колебательной системы чисто активный и имеет минимальное значение. Единица измерения Гц.
4.2.35. Антирезонансная частота (Antiresonance frequency) - частота, на которой механический импеданс колебательной системы чисто активный и имеет максимальное значение. Единица измерения Гц.
4.2.36. Обертон (Overtone) - собственная частота, превышающая основную частоту в нецелое число раз. Единица измерения Гц.
4.2.37. Добротность (Quality factor, Q-factor):
1. Количественная характеристика потерь колебательной системы при резонансе, равная
,
где Wк - полный запас энергии колебаний при резонансе;
Wп - потери энергии за период [20].
2. Количественная мера потерь колебательной системы. Показывает, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний при резонансе превышает амплитуду на частоте, много меньшей резонансной при одинаковой внешней силе.
3. Отношение резонансной частоты спектра колебаний к его ширине на уровне 0,707 от максимального значения амплитуды спектра.
Примечание. Определения 2 и 3 являются достаточно точными для систем с высокой добротностью (Q > (5-10)), определение 1 пригодно во всех случаях.
4.2.38. Коэффициент затухания (по времени) (Attenuation coefficient) - количественная мера потерь колебательной системы - коэффициент, определяющий скорость уменьшения амплитуды свободных колебаний во времени. Единица измерения с-1.
4.2.39. Логарифмический декремент затухания, декремент затухания (Logarithmic decrement) - количественная мера потерь колебательной системы, определяемая как натуральный логарифм отношения амплитуд свободно затухающих колебаний в моменты времени t и t+Т.
.
При малых потерях в системе удобно пользоваться формулой
,
где Т - период колебаний;
п - число периодов.
4.3. Упругие волны
4.3.1. Основные понятия
4.3.1.1. Упругая волна, акустическая волна (Elastic wave, acoustic wave):
1. Распространяющиеся в среде упругие колебания.
2. Передача энергии через упругую среду с помощью колебаний ее частиц [10].
4.3.1.2. Ультразвуковая волна (Ultrasonic wave) - упругая волна, частота которой превышает порог слышимости человеческого уха (обычно выше 20 кГц) [10].
4.3.1.3. Звуковая волна (Audio-frequency wave, sonic wave) - упругая волна, частота которой лежит в звуковом диапазоне (условно от 16 Гц до 20 кГц).
4.3.1.4. Акустическое давление, звуковое давление (Sound pressure) - переменная составляющая давления (для твердых тел - напряжения), возникающая в среде при прохождении упругой волны. Единица измерения 1 Па=1 Н/м2 [14].
4.3.1.5. Колебательная скорость (Particle velocity) - скорость смещения частицы среды относительно положения равновесия. Равна производной смещения по времени. Единица измерения м/с.
4.3.1.6. Скорость звука, скорость распространения акустических волн (Sound velocity, velocity of propagation):
1. Скорость распространения упругой волны в среде. Единица измерения м/с.
2. Фазовая или групповая скорость акустической волны в недисперсионном материале для данного направления распространения [10].
4.3.1.7. Амплитуда волны (Wave amplitude) - максимальное отклонение колебательной величины от нулевого значения на определенном временном или пространственном промежутке (для гармонической волны эти промежутки - период или длина волны).
4.3.1.8. Интенсивность волны (Wave intensity) - средняя по времени энергия, переносимая волной в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к направлению распространения волны [14]. Единица измерения Вт/м2.
Примечание. Интенсивность волны пропорциональна квадрату ее амплитуды.
4.3.1.9. Длина волны (Wavelength) - расстояние, проходимое упругой волной за время, равное одному полному периоду колебаний [10]. Единица измерения м.
4.3.1.10. Бегущая волна (Running wave):
1. Упругая волна, распространяющаяся в определенном направлении.
2. Волна, переносящая энергию в пространстве [15].
4.3.1.11. Стоячая волна (Standing wave, stationary wave):
1. Волна, возникающая в результате наложения (интерференции) двух распространяющихся в противоположных направлениях волн с одинаковыми частотами и амплитудами, характеризующаяся неподвижными узлами и пучностями.
2. Взаимодействие цугов волн, распространяющихся в противоположных направлениях, характеризующееся неподвижными узлами и пучностями [10].
4.3.1.12. Волновое число (Wave number) - величина, определяющая изменение фазы волны при прохождении ею единицы пути в среде, равная отношению круговой частоты ω к скорости с распространения волны: k=ω/с. Единица измерения м-1.
4.3.1.13. Волновой вектор (Wave vector) - вектор, равный по модулю волновому числу и направленный вдоль луча в рассматриваемой точке [15].
4.3.1.14. Неоднородная волна (Inhomogeneous wave) - волна, амплитуда которой экспоненциально убывает в определенном направлении, проекция волнового вектора на которое имеет мнимую составляющую, не связанную с коэффициентом затухания в среде.
4.3.1.15. Дифракция (Diffraction) - совокупность явлений, связанных с отклонением поведения акустических волн от законов геометрической (лучевой) акустики, обусловленным волновой природой упругих волн. Дифракция наблюдается, например, при излучении волн источником ограниченных размеров, распространении волн в средах с резко выраженными неоднородностями, огибании препятствий и т.п.
4.3.1.16. Интерференция волн (Wave interference):
1. Явление, состоящее в ослаблении или усилении амплитуд колебаний при сложении двух и большего числа волн одинаковой частоты в зависимости от соотношения их фаз.
2. Явление, состоящее в возникновении максимумов и минимумов звукового давления при сложении двух и большего числа волн одинаковой частоты, но отличающихся по фазе и направлению распространения [10].
4.3.1.17. Фаза волны (Wave phase) - состояние волнового процесса, выраженное через значение аргумента описывающей его синусоидальной функции.
Примечание. Для волны, в описании которой нельзя выделить синусоидальную функцию, понятие «фаза» неприменимо. Примером может служить волна в виде короткого импульса.
4.3.1.18. Фронт волны (Wavefront):
1. Для непрерывной (квазинепрерывной) волны - непрерывная поверхность, соединяющая все точки среды, в которых в рассматриваемый момент времени фаза волны имеет одно и то же значение.
Для волны в виде короткого импульса - непрерывная поверхность, образованная передним краем волны, непосредственно граничащим с невозмущенной средой (см. примечание к п. 4.1.17).
2. Непрерывная поверхность, соединяющая все точки волны, находящиеся в одной фазе колебаний [10].
4.3.1.19. Луч (Ray, beam) - линия, перпендикулярная фронту волны и определяющая направление распространения волны в рассматриваемой точке.
4.3.1.20. Волновой пакет, цуг волн (Wave train) - последовательность непрерывных упругих волн, исходящих из одного источника и распространяющихся в одном направлении.
4.3.2. Типы волн
4.3.2.1. Плоская волна (Plane wave):
1. Волна с плоскими фронтами.
2. Волна, в которой частицы с одной фазой лежат на плоских параллельных поверхностях [10].
4.3.2.2. Сферическая волна (Spherical wave) - волна со сферическими фронтами [10].
4.3.2.3. Цилиндрическая волна (Cylindrical wave) - волна с цилиндрическими фронтами [10].
4.3.2.4. Продольная волна, волна сжатия-разрежения (Longitudinal wave, compressional wave).
1. Волна, в которой направления колебаний частиц среды совпадают с направлением распространения волны.
2. Волна, в которой частицы среды колеблются в направлении распространения волны [10].
Рис. 1. Характер колебаний частиц в продольной (а) и поперечной (б) волнах:
А - направление колебаний; λ - длина волны; х – направление распространения волны
4.3.2.5. Поперечная волна, сдвиговая волна (Transverse wave, shear wave) - волна, в которой направления колебаний частиц в любой точке среды перпендикулярны направлению распространения [10].
4.3.2.6. Объемная волна (Volumetric wave) - волна, распространяющаяся в безграничной упругой среде. К объемным относятся продольная и поперечная волны.
4.3.2.7. Волна Рэлея, поверхностная волна (Rayleigh wave, surface wave):
1. Упругая волна, распространяющаяся вдоль свободной поверхности твердого тела, характеризующаяся эллиптическим движением частиц среды и эффективной глубиной проникновения, близкой к длине волны.
2. Поверхностная волна, характеризующаяся эллиптическим движением частиц среды и эффективной глубиной проникновения меньшей, чем длина волны [10].
4.3.2.8. Плоскость падения волны (Plane of incidence) - плоскость, проходящая через луч падающей волны и перпендикуляр к границе раздела сред в точке касания лучом этой границы.
4.3.2.9. Дополнительная плоскость (Additional plane) - плоскость, перпендикулярная к плоскости падения волны и проходящая через луч преломленной или отраженной волны.
4.3.2.10. Поляризация (Polarization) - направление смещений частиц среды в поперечной волне относительно плоскости падения.
4.3.2.11. Вертикально поляризованная поперечная волна, SV-волна (Shear vertical wave, SV wave) - поперечная волна, в которой частицы среды колеблются в плоскости падения волны.
4.3.2.12. Горизонтально поляризованная поперечная волна, SH-волна (Shear horizontal wave, SH wave) - поперечная волна, в которой частицы среды колеблются перпендикулярно плоскости падения.
4.3.2.13. Нормальная волна (Normal wave) - волна в ограниченной среде (слое, стержне), обусловленная волноводным механизмом распространения, представляющая собой бегущую волну в направлении распространения и стоячую волну в поперечном направлении.
4.3.2.14. Волна Лэмба, волна в пластине (Lamb wave, plate wave):
1. Нормальная волна в слое со свободными поверхностями, характеризующаяся волноводным механизмом распространения и возбуждаемая при определенных соотношениях между толщиной слоя h и частотой f. Фазовая и групповая скорости распространения этих волн зависят от произведения hf.
Примечание. Наклонным преобразователем эти волны возбуждаются только при определенных значениях угла ввода, частоты и толщины слоя.
2. Волны, занимающие все сечение тонкой пластины, возбуждаемые только при определенных значениях угла ввода, частоты и толщины слоя [10].
4.3.2.15. Мода волны (Wave mode) - тип упругой волны, определяемый характером колебаний частиц среды.
4.3.2.16. Симметричная волна Лэмба (Symmetrical Lamb wave) - мода волны Лэмба, в которой частицы среды колеблются симметрично относительно нейтральной (средней) зоны пластины, причем в нейтральной зоне частицы совершают только продольные колебания.
Рис. 2. Деформации пластины при распространении симметричных и антисимметричных волн Лэмба
4.3.2.17. Антисимметричная волна Лэмба (Antisymmetrical Lamb wave) - мода волны Лэмба, в которой частицы среды колеблются антисимметрично относительно нейтральной (средней) зоны пластины: вертикальные проекции смещения частиц равны, а продольные проекции - противоположны по знаку, причем в нейтральной зоне частицы совершают только поперечные колебания.
4.3.2.18. Волна Лэмба нулевого порядка (Lamb wave of zero order) - симметричная и антисимметричная моды волн Лэмба, возбуждаемые в широком диапазоне произведения толщины слоя h на частоту f, начиная от hf=0.
4.3.2.19. Изгибная волна (Bending wave, flexural wave) - волна, создающая деформацию изгиба, распространяющаяся в стержнях и слоях. Для листов - частный случай антисимметричной волны Лэмба нулевого порядка при малых значениях произведения толщины слоя на частоту.
4.3.2.20. Продольная волна в стержне (Longitudinal wave in a rod) - продольная волна в стержне, поперечный размер которого много меньше длины волны. Скорость распространения этой волны определяется только модулем нормальной упругости Е и плотностью материала ρ:
.
4.3.2.21. Головная волна (Head wave, creeping wave):
1. Волна, распространяющаяся вдоль свободной поверхности твердого тела со скоростью объемной продольной волны, но отличающаяся от последней более быстрым уменьшением амплитуды вследствие непрерывного переизлучения в среду в виде поперечной волны. В сейсмоакустике и в зарубежной литературе ее называют ползущей волной.
2. Волна, возбуждаемая при первом критическом угле падения и распространяющаяся вдоль поверхности как продольная волна. Ее распространение не зависит от состояния поверхности, причем ультразвуковой луч не повторяет волнистость последней [10].
4.3.2.22. Боковая волна (Lateral wave) - поперечная волна, переизлучаемая в среду распространяющейся вдоль поверхности головной волной. Боковая поперечная волна распространяется под третьим критическим углом.
4.3.2.23. Волна Лява (Love wave) - волна с горизонтальной поляризацией SH, распространяющаяся в волноводе в виде твердого тонкого слоя одного материала, соединенного с полупространством (или достаточно толстым слоем) из другого твердого материала с иными акустическими свойствами. Энергия волны сосредоточена в тонком слое и прилегающей к границе раздела области полупространства. Волна имеет различные моды, отличающиеся распределением смещений, и обладает дисперсией скорости.
4.3.2.24. Волна Стоунли (Stoneley wave) - волна с вертикальной поляризацией SV, распространяющаяся вдоль границы раздела двух твердых полупространств (или тел достаточной толщины) из материалов с различными, но близкими акустическими свойствами, неоднородная в направлении, перпендикулярном границе раздела. Интенсивность волны максимальна на границе раздела и убывает с удалением от нее.
4.3.2.25. Дифрагированная волна (Diffraction wave) - волна, возникшая в результате дифракции падающей волны на неоднородности среды. Тип дифрагированной волны может отличаться от типа падающей.
4.3.2.26. Дисперсионная волна (Dispersion wave) - волна, фазовая и групповая скорости которой различны. Это различие меняет форму переносимых волной акустических импульсов.
4.3.2.27. Недисперсионная волна (Indispersion wave) - волна, фазовая и групповая скорости которой совпадают.
4.3.2.28. Волна обегания (Run round wave) - дифрагированная волна, распространяющаяся вдоль границ раздела сред (например, несплошности в среде, поверхности цилиндра). Могут одновременно существовать несколько типов волн обегания, например рэлеевская и головная.
4.3.2.29. Волна соскальзывания (Slide off wave) - дифрагированная объемная волна, излучаемая в среду вследствие трансформации волны обегания.
4.3.2.30. Когерентные волны (Coherent waves) - волны, разность фаз которых не зависит от времени.
4.3.3. Распространение волн
4.3.3.1. Фазовая скорость (Phase velocity):
1. Скорость изменения фазы волны в направлении ее распространения. Единица измерения м/с.
2. Скорость распространения волнового фронта [10].
4.3.3.2. Групповая скорость (Group velocity):
1. Скорость распространения акустического импульса. Единица измерения м/с.
2. Скорость распространения акустической энергии [10].
4.3.3.3. Дисперсия скорости звука (Velocity dispersion) - зависимость скорости звука от частоты, направления распространения волны (в анизотропной среде), параметров среды и (или) отношения поперечных размеров волновода к длине волны. Следствие дисперсии - различие фазовой и групповой скоростей звука, приводящее к искажению формы передаваемых упругих импульсов.
4.3.3.4. Затухание волны (Wave attenuation):
1. Уменьшение амплитуды волны с расстоянием вследствие поглощения и рассеяния в среде.
2. Уменьшение звукового давления при распространении волны в материале вследствие поглощения и рассеяния [10].
4.3.3.5. Поглощение (Absorption) - составляющая затухания, обусловленная трансформацией упругой волны в другие формы энергии (обычно в тепло) [10].
4.3.3.6. Рассеяние (Scattering):
1. Составляющая затухания, обусловленная отражением волны от границ зерен материала и (или) небольших (по сравнению с длиной волны) неоднородностей и вследствие этого убылью энергии из направленно распространяющегося пучка.
2. Беспорядочное рассеяние энергии, обусловленное зернистой структурой материала и (или) небольшими неоднородностями [10].
4.3.3.7. Коэффициент затухания (пространственный) (Attenuation coefficient):
1. Коэффициент, определяющий степень уменьшения (по экспоненциальному закону) амплитуды упругой волны при прохождении ею единицы расстояния в среде и зависящий от свойств среды, длины волны и ее моды. Является суммой коэффициентов поглощения и рассеяния. Обычно выражается в дБ/м, иногда в Нп/м.
2. Коэффициент, используемый для выражения затухания на единицу длины пройденного волной расстояния, зависящий от свойств материала, длины волны и ее моды. Обычно выражается в дБ/м [10].
4.3.3.8. Коэффициент поглощения (Absorption coefficient):
1. Коэффициент, определяющий степень уменьшения (по экспоненциальному закону) амплитуды упругой волны при прохождении ею единицы расстояния в среде вследствие поглощения. Обычно выражается в дБ/м, иногда в Нп/м.
2. Коэффициент, определяющий способность материала поглощать энергию упругих волн [10].
4.3.3.9. Коэффициент рассеяния (Scattering coefficient) - коэффициент, определяющий степень уменьшения (по экспоненциальному закону) амплитуды упругой волны вследствие рассеяния при прохождении волной единицы расстояния в среде. Обычно выражается в дБ/м, иногда в Нп/м.
4.3.3.10. Узел (Node) - точка (линия, поверхность), в которой амплитуда колебательной величины, характеризующей стоячую волну, имеет минимальное значение [14].
4.3.3.11. Пучность (Antinode, crest) - точка (линия, поверхность), в которой амплитуда колебательной величины, характеризующей стоячую волну, имеет максимальное значение [14].
4.3.3.12. Добротность материала (Material Q-factor) - количественная характеристика потерь в материале, определяемая как отношение волнового числа к удвоенному пространственному коэффициенту затухания: Q=k/2δ.
4.3.3.13. Удельное волновое сопротивление среды, волновое сопротивление среды (Characteristic acoustic impedance) - отношение амплитуды звукового давления к амплитуде колебательной скорости в бегущей волне. Для сред с малыми потерями обычно выражается как произведение плотности среды на скорость упругой волны в ней: z=ρс. Для сред с большими потерями z - комплексная величина. Единица измерения Па∙с/м.
Примечание. В англоязычной литературе единица волнового сопротивления среды и акустического импеданса называется Rayl (Рейл), причем 1 Rayl=1 Па∙с/м.
4.3.3.14. Акустический импеданс (Acoustic impedance) - отношение амплитуды звукового давления к амплитуде колебательной скорости в общем случае, когда наряду с бегущей существует и стоячая или отраженная волна. Единица измерения Па∙с/м.
Примечание. В воздушной акустике акустическим импедансом называют отношение звукового давления к объемной колебательной скорости. Единица измерения этого параметра Па∙с/м3 [14].
4.3.3.15. Длина пути волны (Path length) - длина пути упругой волны в среде [10]. Единица измерения м.
4.3.3.16. Разность хода (Path difference) - разность длин пути двух или нескольких волн [10]. Единица измерения м.
4.3.3.17. Эффект Допплера (Doppler effect) - изменение регистрируемой приемником частоты волн, происходящее вследствие движения источника волн относительно приемника.
4.3.4. Отражение и преломление волн на границе раздела сред
4.3.4.1. Граница раздела сред (Interface, boundary):
1. Поверхность соприкосновения двух сред с разными акустическими свойствами.
2. Граница между двумя средами с разными волновыми сопротивлениями, имеющими физический контакт [10].
4.3.4.2. Падающая волна (Incident wave) - волна, падающая на границу раздела сред.
Рис. 3. Отражение и преломление волн на границе раздела сред:
1 - падающая волна; 2 - отраженная волна; 3 - граница раздела сред; 4 - преломленная волна; a - угол падения; a1 - угол отражения; b - угол преломления
4.3.4.3. Угол падения (Angle of incidence):
1. Угол между лучом падающей волны и нормалью к поверхности раздела сред.
2. Угол между акустической осью падающего пучка и нормалью к поверхности раздела сред [10].
4.3.4.4. Нормальное падение (Normal incidence) - падение волны на поверхность раздела сред, при котором луч падающей волны параллелен нормали к этой поверхности.
4.3.4.5. Наклонное падение (Angular incidence) - падение волны на поверхность раздела сред, при котором луч падающей волны не параллелен нормали к этой поверхности.
4.3.4.6. Отражение (Reflection, wave reflection):
1. Изменение направления распространения упругой волны в результате ее взаимодействия с границей раздела или неоднородностью среды, не связанное с переходом через эту границу.
2. Изменение направления распространения упругой волны в среде в результате взаимодействия с границей раздела или неоднородностью среды. При отражении возможна также трансформация волн [10].
4.3.4.7. Отраженная волна (Reflected wave) - волна, распространяющаяся в той же среде, что и падающая, после взаимодействия последней с границей раздела или неоднородностью среды.
4.3.4.8. Многократные отражения (Multiple reflections, multiple echo) - неоднократные отражения акустических импульсов между двумя или большим количеством границ раздела или неоднородностями [10].
4.3.4.9. Реверберация (Reverberation) - явление многократного отражения акустических импульсов в ограниченном объеме.
4.3.4.10. Угол отражения (Angle of reflection) - угол между нормалью к границе раздела сред и лучом отраженной волны. Единица измерения градус.
4.3.4.11. Коэффициент отражения по амплитуде, коэффициент отражения (Reflection coefficient):
1. Отношение амплитуды отраженной волны к амплитуде падающей волны у границы раздела сред.
2. Отношение общего звукового давления отраженной волны к звуковому давлению падающей волны у границы раздела сред [10].
4.3.4.12. Коэффициент отражения по энергии (Energy reflection coefficient) - отношение энергии отраженной волны к энергии падающей волны у границы раздела сред.
4.3.4.13. Полное отражение (Total reflection):
1. Отражение, при котором отраженная волна имеет тот же тип, что и падающая, а модуль коэффициента отражения равен единице.
2. Отражение, происходящее при угле падения, превышающем критические углы, или при коэффициенте отражения, равном единице [10].
4.3.4.14. Преломление (Refraction) - изменение направления распространения волны при переходе через границу раздела сред с разными скоростями распространения волн [10].
4.3.4.15. Преломленная волна (Refracted wave) - волна, изменившая свое направление при прохождении через границу раздела сред [10]. При преломлении возможна также трансформация волн.
4.3.4.16. Угол преломления (Angle of refraction):
1. Угол между лучом преломленной волны и нормалью к границе раздела сред.
2. Угол между акустической осью преломленного пучка и нормалью к границе раздела сред [10].
4.3.4.17. Показатель преломления (Refractive index):
1. Отношение скорости падающей волны к скорости преломленной волны.
2. Отношение скоростей звука в двух средах [10].
4.3.4.18. Коэффициент прохождения по амплитуде, коэффициент прозрачности (Transmission coefficient):
1. Отношение амплитуды волны, прошедшей через границу раздела сред, к амплитуде падающей волны у этой границы.
Примечание. Коэффициенты прозрачности могут различаться в зависимости от того, по каким колебательным величинам они определялись: давлению, смещению и т.п.
2. Отношение звукового давления волны, прошедшей через границу раздела, к звуковому давлению падающей волны [10].
4.3.4.19. Коэффициент прохождения по энергии (Energy transmission coefficient) - отношение энергии волны, прошедшей через границу раздела сред, к энергии падающей волны у границы раздела.
4.3.4.20. Трансформация волн (Wave transformation, mode conversion, wave conversion):
1. Изменение типа волны при отражении или преломлении на границе раздела сред или в результате дифракции.
2. Трансформация одной моды волны в другую в результате преломления или отражения [10].
4.3.4.21. Закон Снеллиуса, закон синусов (Snell’s low) - закон, определяющий соотношение углов падения, отражения и преломления волн на границе раздела сред в зависимости от фазовых скоростей волн в этих средах.
4.3.4.22. Рефракция (Refraction) - изменение направления волны при плавном изменении скорости в среде, в которой она распространяется.
4.3.4.23. Критический угол (Critical angle) - угол падения ультразвукового луча, превышение которого приводит к исчезновению объемной волны (отраженной или преломленной) определенного типа и превращению ее в неоднородную волну.
4.3.4.24. Первый критический угол (first critical angle) - угол падения продольной волны, превышение которого приводит к превращению преломленной продольной волны в неоднородную волну.
4.3.4.25. Второй критический угол (Second critical angle) - угол падения продольной волны, превышение которого приводит к превращению преломленной поперечной волны в неоднородную волну.
4.3.4.26. Третий критический угол (Third critical angle) - угол падения распространяющейся в твердом теле поперечной волны на свободную границу этого тела, превышение которого приводит к превращению отраженной продольной волны в неоднородную.
4.3.4.27. Угловой эффект (Corner effect) - двойное отражение от отражателя и от поверхности вблизи него.
4.3.4.28. Смещение ультразвукового пучка при отражении (Beam displacement due to reflection) - смещение пучка вследствие отражения от поверхности раздела. Зависит в основном от частоты и угла. (Смещение равно нулю при угле 45°) [10].
Рис. 4. Смещение акустического пучка при отражении от границы раздела сред
4.3.4.29. Акустическая тень (Acoustic shadow):
1. Зона в объекте контроля, в которую упругая волна, распространяющаяся в данном направлении, по законам геометрической акустики не может попасть вследствие формы объекта или несплошности в нем.
2. Зона в объекте контроля, в которую акустическая энергия, распространяющаяся в данном направлении, не может попасть вследствие формы объекта или несплошности в нем [10].
Рис. 5. Акустическая тень (затемненная зона)
4.4. Акустическое поле
4.4.1. Акустическое поле (Acoustic field, sound field):
1. Область существования акустических волн. Представляется в виде распределения амплитуды волны в пространстве.
2. Трехмерная структура излучения, полученная от источника акустической энергии [10].
4.4.2. Ближняя зона, зона Френеля (Near field, Fresnel-zone):
1. Прилегающая к излучателю зона, в которой акустическое поле имеет вид чередующихся между собой максимумов и минимумов, ограниченная расположением последнего максимума, после которого происходит монотонное уменьшение амплитуды с расстоянием. Протяженность ближней зоны круглого пьезоэлемента
,
где D - диаметр пьезоэлемента;
λ - длина волны.
2. Зона, в которой вследствие интерференции звуковое давление не меняется монотонно с расстоянием. Эта зона ограничена последним максимумом звукового давления на оси пучка [10].
Рис. 6. Параметры акустического пучка:
1 - излучатель; 2 - граница пучка; 3 - акустическая ось пучка; 4 - дальняя зона; rб - протяженность ближней зоны; θ - угол расхождения пучка
4.4.3. Дальняя зона, зона Фраунгофера (Far field, Fraunhofer zone):
1. Область акустического поля, начинающаяся после последнего максимума ближней зоны. В дальней зоне амплитуда волны монотонно убывает с увеличением расстояния от излучателя.
2. Зона ультразвукового пучка, начинающаяся после последнего максимума давления на оси пучка [10].
4.4.4. Переходная зона (Transitive zone) - часть дальней зоны, в которой закон изменения амплитуды волны с расстоянием отличается от закона для сферического излучателя. Для круглых и квадратных излучателей находится на расстоянии от одной до трех ближних зон.
4.4.5. Прожекторная зона (Searchlight zone) - область акустического поля, расположенная в ближней зоне излучателя, в которой волну можно считать плоской.
4.4.6. Акустический пучок, звуковой пучок, ультразвуковой пучок (Acoustic beam, sound beam, ultrasonic beam):
1. Пространственная геометрическая фигура, в пределах которой сосредоточена основная энергия упругой волны.
2. Направленно распространяющаяся акустическая волна, обычно близкая по форме к конусу, в пределах которого сосредоточена большая часть акустической энергии [10].
4.4.7. Эффективный акустический центр (Effective acoustic center) - условная точка, из которой исходят лучи, формирующие в дальней зоне излучателя сферический фронт волны.
Примечание. В общем случае может быть несколько таких точек в разных продольных сечениях акустического пучка. Это возможно, например, в поле наклонного преобразователя вследствие разных закономерностей расхождения лучей в дальней зоне в разных осевых плоскостях акустического пучка.
4.4.8. Акустическая ось преобразователя (Probe axis):
1. Линия, соединяющая точки максимальной амплитуды колебательной величины в дальней зоне излучающего в однородную среду преобразователя, и ее продолжение до эффективного акустического центра.
Примечания: 1. В преобразователе с акустической задержкой направление акустической оси в среде определяется законом синусов.
2. Для преобразователя с осесимметричным активным элементом, имеющим одинаковый коэффициент преобразования во всех точках, акустическая ось совпадает с геометрической осью.
3. От акустической оси отсчитываются угловые координаты, используемые для построения характеристики направленности преобразователя.
4. Если у преобразователя имеется несколько эффективных акустических центров, то в ближней зоне возможна неоднозначность в выборе соответствующей линии, которая устраняется при рассмотрении акустического поля в фиксированной осевой плоскости.
2. Геометрическая ось, проходящая через точку выхода преобразователя и служащая направлением, от которого отсчитываются угловые координаты, используемые для построения характеристики направленности преобразователя [10].
4.4.9. Акустическая ось пучка, центральный лун (Beam axis, central ray) - линия, соединяющая точки максимумов амплитуды волны в дальней зоне, продолженная до эффективного акустического центра.
Примечания: 1. Для случая однородной среды центральный луч совпадает с акустической осью.
2. Если у преобразователя имеется несколько эффективных акустических центров, то в ближней зоне возможна неоднозначность в выборе соответствующей линии, которая устраняется при рассмотрении акустического поля в фиксированной осевой плоскости.
4.4.10. Квазиискривление акустической оси (Quasibend of acoustic axis) - изменение угла ввода, наблюдаемое при использовании наклонного преобразователя и измерении координат глубоко залегающих отражателей, вызываемое тем, что при поиске максимальной амплитуды эхосигнала от несплошности принимается волна под углом, меньшим угла ввода, и проходящая меньшее расстояние. Квазиискривление увеличивается с увеличением расхождения ультразвукового пучка и повышением затухания в среде.
4.4.11. Край пучка (Beam edge) - граница акустического пучка в дальней зоне, на которой звуковое давление уменьшается до определенной части своего значения на оси пучка [10].
Примечание. Имеет форму конической поверхности.
4.4.12. Форма пучка (Beam profile) - форма акустического пучка, ограниченного его краями [10].
4.4.13. Расхождение пучка (Beam divergence, beam spread) - увеличение площади сечения акустического пучка с расстоянием в дальней зоне, приводящее к уменьшению амплитуды волны.
4.4.14. Угол расхождения пучка (Divergence angle) - угол между прямыми, образованными при пересечении края пучка плоскостью, проходящей через его акустическую ось.
4.4.15. Фокусировка акустического поля (Focusing of acoustic field) - увеличение амплитуды поля на определенном расстоянии от преобразователя, достигаемое путем сужения сечения ультразвукового пучка.
4.4.16. Фокус, точка фокуса (Focus, focal point):
1. Точка на акустической оси, в которой амплитуда поля имеет максимум.
2. Точка на акустической оси, в которой звуковое давление имеет максимум [10].
4.4.17. Фокус раздельно-совмещенного преобразователя (Focus of dual search unit) - точка в акустическом поле излучателя раздельно-совмещенного преобразователя, при помещении в которую ненаправленного отражателя достигается максимальная амплитуда эхосигнала. Расположена немного ближе к преобразователю, чем точка пересечения акустических осей излучателя и приемника.
4.4.18. Фокусное расстояние (Focal distance) - расстояние от геометрического центра рабочей поверхности фокусирующего преобразователя до фокуса.
4.4.19. Фокальная зона (Focal zone, depth of focus):
1. Область в акустическом пучке фокусирующего преобразователя, в которой амплитуда волны превышает определенную часть от ее максимального значения.
2. Область в акустическом пучке фокусирующего преобразователя, в которой звуковое давление превышает определенную часть от его максимального значения [10].
4.5. Преобразователи, их элементы и параметры
4.5.1. Типы преобразователей
4.5.1.1. Электроакустический преобразователь (Electro-acoustical transducer) - устройство, преобразующее электрическую энергию в акустическую и обратно.
4.5.1.2. Преобразователь (как конструктивный узел) (Probe, search unit):
1. Законченный конструктивный узел акустического прибора неразрушающего контроля, служащий для излучения и (или) приема упругих колебаний и волн.
2. Электроакустическое устройство, содержащее один или несколько активных элементов (например, пьезоэлементов), предназначенное для излучения и (или) приема акустических волн [10].
4.5.1.3. Преобразователь электромеханический (как активный элемент) (Transducer, crystal):
1. Электромеханический элемент, служащий непосредственно для преобразования электрической энергии в механическую (акустическую) и обратно (например, пьезоэлемент).
2. Активный элемент преобразователя, преобразующий электрическую энергию в акустическую и обратно [10].
4.5.1.4. Вибратор (Vibrator) - конструктивный узел преобразователя, содержащий активные и пассивные элементы и используемый в качестве излучателя и (или) приемника упругих колебаний и волн. Используется в основном в низкочастотных методах акустического контроля.
4.5.1.5. Пьезоэлектрический преобразователь (Piezoelectric probe):
1. Преобразователь, использующий для излучения и (или) приема упругих волн один или несколько пьезоэлементов.
2. Устройство, предназначенное для преобразования электрического (акустического) сигнала в акустический (электрический), основанное на использовании пьезоэлектрического эффекта и применяемое для работы в составе средства неразрушающего контроля [7].
4.5.1.6. Излучающий преобразователь (Transmitting probe) - преобразователь, используемый для излучения упругих волн.
4.5.1.7. Приемный преобразователь (Receiving probe) - преобразователь, используемый для приема упругих волн.
4.5.1.8. Прямой преобразователь (Normal probe, straight beam probe):
1. Преобразователь для излучения и (или) приема упругих волн по нормали к поверхности объекта контроля.
2. Преобразователь, акустическая ось которого перпендикулярна контактной поверхности [10].
4.5.1.9. Наклонный преобразователь (Angle probe):
1. Преобразователь для излучения и (или) приема упругих волн в направлениях, отличных от нормали к поверхности объекта контроля.
2. Преобразователь, угол падения пучка которого отличается от прямого [10].
4.5.1.10. Преобразователь с регулируемым углом ввода (Variable angle probe):
1. Преобразователь, угол ввода которого можно изменять.
2. Преобразователь с изменяемым углом падения [10].
4.5.1.11. Совмещенный преобразователь (Single crystal probe, transceiver):
1. Преобразователь, активный элемент которого поочередно используется в качестве излучателя и приемника упругих волн.
2. Преобразователь с одним активным элементом (обычно пьезоэлементом), служащий как для излучения, так и для приема ультразвуковых волн [10].
4.5.1.12. Совмещенный преобразователь импедансного дефектоскопа (Combined probe of MIA flaw detector) - преобразователь, вибратор которого содержит разделенные волноводом излучающий и приемный пьезоэлементы и имеет одну зону контакта с объектом контроля.
4.5.1.13. Дифференциальный преобразователь импедансного дефектоскопа (Differential combined probe of MIA flaw detector) - совмещенный преобразователь, вибратор которого имеет дополнительный компенсационный пьезоэлемент, служащий для минимизации выходного напряжения ненагруженного преобразователя и линеаризации его нагрузочной характеристики.
4.5.1.14. Раздельно-совмещенный преобразователь (Dual search unit, dual probe, send/receive probe, double (twin) probe) - преобразователь, содержащий два расположенных в общем корпусе раздельных, акустически изолированных пьезоэлемента, один из которых излучает, другой - принимает ультразвуковые волны [10].
Рис. 7. Раздельно-совмещенный преобразователь ультразвукового дефектоскопа:
А - корпус; В - акустическая изоляция; С - пьезоэлемент
4.5.1.15. Преобразователь продольных волн (Longitudinal wave probe, compressional wave probe) - преобразователь для излучения и (или) приема продольных волн [10].
4.5.1.16. Преобразователь поперечных волн (Transverse wave probe, shear wave probe) - преобразователь для излучения и (или) приема поперечных волн.
4.5.1.17. Преобразователь поверхностных волн, преобразователь волн Рэлея (Surface wave probe, Rayleigh wave probe) - преобразователь для излучения и (или) приема поверхностных волн Рэлея [10].
4.5.1.18. Преобразователь волн Лэмба (Lamb wave probe) - преобразователь для излучения и (или) приема волн Лэмба [10].
4.5.1.19. Контактный преобразователь (Contact probe) - преобразователь, использующий контактный способ передачи упругих волн через тонкую пленку жидкости или эластичного твердого материала, а также непосредственный акустический контакт с объектом контроля без промежуточных сред.
4.5.1.20. Иммерсионный преобразователь (Immersion probe) преобразователь, используемый для контроля иммерсионным методом.
4.5.1.21. Катящийся преобразователь (Wheel probe):
1. Преобразователь, выполненный в виде колеса с шиной из эластичного материала. Работает по сухой или смоченной жидкостью поверхности объекта контроля.
2. Преобразователь, содержащий один или несколько пьезоэлементов, смонтированных внутри эластичной шины. Ультразвуковой пучок вводится в объект контроля через вращающуюся контактную поверхность шины [10].
4.5.1.22. Струйный преобразователь (Jet probe, squirter probe) - преобразователь, использующий для акустического иммерсионного контакта с объектом контроля непрерывную струю жидкости (обычно воды).
4.5.1.23. Преобразователь с локальной ванной (Bubblier device) - преобразователь с накладываемой на объект контроля локальной иммерсионной ванной, в которую подается контактная жидкость. Расстояние от пьезоэлемента до объекта контроля - до нескольких длин волн.
4.5.1.24. Преобразователь, адаптированный к кривизне поверхности; преобразователь, сопряженный с поверхностью (Countered probe):
1. Преобразователь, контактная поверхность которого в целях улучшения акустического контакта повторяет криволинейную поверхность объекта контроля.
2. Преобразователь, форма контактной поверхности которого адаптирована к криволинейной форме объекта контроля [10].
4.5.1.25. Хордовые преобразователи (Chord type probes) - парные (излучающий и приемный) наклонные контактные преобразователи, расположенные по одну сторону сварного шва и разнесенные друг от друга вдоль шва таким образом, что их акустические оси пересекаются в зоне контроля, а проходящая через них плоскость перпендикулярна поверхности вертикально ориентированных продольных несплошностей. Применяются для ультразвукового контроля эхометодом стыковых швов металлических и полиэтиленовых труб.
Рис. 8. Схема контроля хордовыми преобразователями:
1 - излучающий преобразователь; 2 - приемный преобразователь; 3 - контролируемая труба; 4 - стыковой сварной шов; 5 - дефект сварного шва
4.5.1.26. Преобразователь с сухим точечным контактом (Dry point contact probe) - преобразователь, использующий сухой точечный контакт с объектом контроля.
4.5.1.27. Бесконтактный преобразователь (Noncontact probe) - преобразователь, не требующий использования промежуточных жидких или твердых сред для ввода и приема упругих волн. Преобразователи с воздушной связью также относят к бесконтактным.
4.5.1.28. Преобразователь с воздушной связью (Air coupled transducer) - преобразователь, излучающий в объект контроля и (или) принимающий из него упругие колебания через воздух или другой газ.
4.5.1.29. Электромагнитно-акустический преобразователь, ЭМА-преобразователь (Electromagnetic acoustic transducer, EMAT, electrodynamic transducer):
1. Преобразователь, предназначенный для излучения и (или) приема упругих волн в электропроводящей среде в результате действия электромагнитных эффектов.
2. Преобразователь, преобразующий электрические колебания в акустическую энергию и обратно, основанный на использовании эффекта магнитной индукции (эффекта Лоренца) [10].
Примечание. Первое определение точнее второго, так как формирование излученной волны происходит не только вследствие эффекта Лоренца, но и в результате взаимодействия, например, магнитных полюсов с объектом контроля, особенно, если последний является ферромагнетиком.
4.5.1.30. Электростатический (конденсаторный) преобразователь (Electrostatic transducer) - преобразователь, использующий пондеромоторное взаимодействие (притяжение) между двумя пластинами, на которые подается переменное электрическое напряжение. Одной из пластин может являться объект контроля.
4.5.1.31. Магнитострикционный преобразователь (Magnetostrictive transducer) - преобразователь из материала, деформирующегося при помещении в магнитное поле, благодаря чему он позволяет преобразовывать электрические колебания в акустические и обратно [10].
4.5.1.32. Мозаичный преобразователь (Transducer mosaic):
1. Упорядоченный набор пьезоэлементов, используемый в качестве единого преобразователя.
2. Упорядоченный набор пьезоэлементов с одинаковыми характеристиками, используемый в качестве единого преобразователя [10].
4.5.1.33. Фокусирующий преобразователь (Focusing probe):
1. Преобразователь, акустическое поле которого концентрируют специальными устройствами (формой пьезоэлемента, линзами, электронным управлением и т.п.) в определенной области пространства.
2. Преобразователь, акустический пучок которого концентрируют специальными устройствами (формой пьезоэлемента, линзами, электронным управлением и т.п.) [10].
4.5.1.34. Фазированная решетка (Phased array, transducer array probe):
1. Мозаичный преобразователь с несколькими активными элементами (обычно пьезоэлементами), управление которыми позволяет создавать акустические поля различных конфигураций.
2. Преобразователь с несколькими раздельными активными элементами (обычно пьезоэлементами), управление которыми позволяет создавать акустические поля различных конфигураций [10].
4.5.1.35. Линейная фазированная решетка (Linear phased array) - фазированная решетка, элементы которой расположены на одной линии.
4.5.1.36. Двумерная фазированная решетка (2D phased array) - фазированная решетка, элементы которой (обычно прямоугольной формы) расположены в одной плоскости.
4.5.1.37. Кольцеобразная фазированная решетка (Ring phased array) - фазированная решетка, элементы которой составляют концентрические кольца.
4.5.1.38. Биморфный преобразователь (Bimorph transducer, flexing piezoelectric element) - пьезоэлектрический преобразователь, содержащий два пьезоэлемента (иногда в сочетании с пассивными элементами), соединенные так, что при возбуждении один из них расширяется, другой сжимается, в результате чего создаются изгибные колебания.
4.5.1.39. Оптический (лазерный) преобразователь (Optical laser transducer) - преобразователь, использующий лазеры для излучения и (или) приема упругих волн.
4.5.2. Элементы преобразователей
4.5.2.1. Пьезоэлектричество (Piezoelectricity) - возникновение поверхностных электрических зарядов под действием механических напряжений (прямой пьезоэффект) и возникновение деформации под действием электрического поля (обратный пьезоэффект) в некоторых анизотропных диэлектриках и полупроводниках.
4.5.2.2. Пьезоэлемент (Piezoelectric element, crystal) - активный элемент преобразователя, выполненный из материала с пьезоэлектрическими свойствами.
4.5.2.3. Металлизированный пьезоэлемент (Metal plated crystal, metal plated transducer) - пьезоэлемент с нанесенными на его поверхности металлическими электродами.
4.5.2.4. Незащищенный (открытый) пьезоэлемент (Bare crystal, bare transducer) - пьезоэлемент без элементов защиты от истирания или иных повреждений.
4.5.2.5. Защищенный пьезоэлемент (Protected crystal, protected transducer) - пьезоэлемент с элементами защиты от истирания или иных повреждений.
4.5.2.6. Протектор преобразователя (Wear plate, wear face, diaphragm):
1. Деталь, расположенная между пьезоэлементом и объектом контроля или иммерсионной средой, служащая для защиты пьезоэлемента от износа и механических повреждений.
2. Составная часть преобразователя в виде тонкого слоя защитного материала, предохраняющего пьезоэлемент от непосредственного контакта с объектом контроля [10].
4.5.2.7. Демпфер (Damping element, damper, transducer backing, buffer):
1. Деталь преобразователя, предназначенная для увеличения затухания колебаний его активного элемента. Демпфер расширяет полосу пропускания преобразователя и уменьшает длительность излучаемых им импульсов, а также повышает прочность преобразователя.
2. Материал, соединенный с тыльной поверхностью пьезоэлемента и предназначенный для гашения собственных колебаний последнего [10].
4.5.2.8. Призма преобразователя (наклонного) (Wedge, shoe):
1. Деталь в виде призмы специальной формы (обычно выполняемая из пластика), расположенная между пьезоэлементом преобразователя и объектом контроля и служащая для ввода в этот объект ультразвука под известным углом преломления и (или) приема упругих волн, падающих на поверхность ОК под углом, отличным от прямого.
2. Деталь в виде призмы специальной формы (обычно выполняемая из пластика), являющаяся соединительным звеном между пьезоэлементом преобразователя и объектом контроля и служащая для ввода в этот объект ультразвука под известным углом преломления [10].
4.5.2.9. Фокусирующий пьезоэлемент (Focusing crystal, focusing transducer) - пьезоэлемент, имеющий по крайней мере одну вогнутую поверхность и используемый для фокусировки акустического поля.
4.5.2.10. Акустическая линза (Acoustic lens) - пассивный элемент преобразователя, расположенный между пьезоэлементом и объектом контроля или акустической задержкой, служащий для фокусировки акустического поля.
4.5.2.11. Плоско-вогнутая линза (Plane-concave lens) - акустическая линза с одной плоской, другой вогнутой поверхностями.
4.5.2.12. Двояковогнутая линза (Biconcave lens) - акустическая линза с двумя вогнутыми поверхностями.
4.5.2.13. Согласование преобразователя со средой (Matching transducer to the media) - повышение эффективности излучения (или приема) преобразователя путем введения между ним и средой согласующего слоя с определенными параметрами.
4.5.2.14. Согласующий слой (Matching layer) - слой материала с определенными волновым сопротивлением и толщиной, используемый для согласования преобразователя со средой.
4.5.2.15. Титанат бария (Barium titanate) - пьезоэлектрическая керамика - титановокислый барий, ВаТiO3.
4.5.2.16. Цирконат-титанат свинца, ЦТС (Lead zirconate-titanate, PZT) - тип пьезоэлектрической керамики.
4.5.2.17. Метаниобат свинца (Lead metaniobate) - монокристаллический пьезоэлектрический материал, PbNb2O6.
4.5.2.18. Кварц (Quartz) - монокристаллический пьезоэлектрический материал, SiO2.
4.5.2.19. Сульфат лития (Lithium sulphate) - монокристаллический пьезоэлектрический материал, Li2SO4H2O.
4.5.2.20. Ниобат лития (Lithium niobate) - монокристаллический пьезоэлектрический материал.
4.5.2.21. Поливинилденфторид, ПВДФ (Polyvinildenftoride, PVDF) - полимерный гибкий пьезоэлектрический материал, используемый преимущественно для работы на высоких частотах.
4.5.2.22. Кристалл Х-среза (X-cut crystal) - пластина из монокристаллического пьезоэлектрического материала (обычно кварца), вырезанная таким образом, что ее кристаллографическая ось Y перпендикулярна поверхностям с нанесенными на них электродами. Используется в качестве излучателя и (или) приемника продольных волн [10].
4.5.2.23. Кристалл Y-среза (Y-cut crystal) - пластина из монокристаллического пьезоэлектрического материала (обычно кварца), вырезанная таким образом, что ее кристаллографическая ось Y перпендикулярна поверхностям с нанесенными на них электродами. Используется в качестве излучателя и (или) приемника поперечных волн [10].
4.5.2.24. Линия задержки, акустическая задержка (Delay line, buffer rod, standoff) - материал (твердый или жидкий), расположенный между преобразователем и объектом контроля и используемый для задержки акустического импульса на время его распространения в этом материале.
4.5.2.25. Контактный наконечник (Contact tip) - деталь преобразователя с сухим точечным контактом, имеющая малую волновую длину и остроконечную или сферическую контактную поверхность, обычно выполняемая из твердого, износостойкого материала (корунда, алмаза, закаленной стали и т.п.).
4.5.2.26. Накладка (Lap) - пассивный элемент вибратора составного преобразователя, изменяющий (обычно снижающий) собственную частоту его активного элемента.
4.5.2.27. Тыльная масса (Backing mass) - пассивный элемент вибратора составного преобразователя, служащий инерционной нагрузкой тыльной стороны пьезоэлемента и используемый для повышения интенсивности излучения вибратора в рабочую нагрузку и увеличения уровня принятого сигнала.
Примечание. В пьезоэлектрических акселерометрах подобный элемент используют для повышения чувствительности и называют инерционной (сейсмической) массой.
4.5.2.28. Корпус преобразователя (Housing, probe case, probe casing) - конструктивный узел, в котором размещены все элементы преобразователя.
4.5.2.29. Звукопровод, волновод (Wave guide) - пассивный элемент акустической системы, служащий для передачи упругих волн между элементами акустической системы (например, от излучателя к находящемуся при высокой температуре объекту контроля).
4.5.3. Характеристики преобразователей
4.5.3.1. Рабочая поверхность преобразователя (Probe operating surface) - поверхность преобразователя, через которую он излучает и (или) принимает упругие колебания.
4.5.3.2. Точка выхода преобразователя (Probe index) - точка пересечения акустической оси пучка с рабочей поверхностью преобразователя. Проекцию этой точки на боковую поверхность наклонного преобразователя обычно отмечают риской на этой поверхности [10].
4.5.3.3. Угол призмы преобразователя (Wedge angle) - угол между плоскостью активного элемента (обычно пьезоэлемента) и рабочей поверхностью преобразователя. Равен углу между акустической осью пьезоэлемента в теле призмы и нормалью к рабочей поверхности преобразователя.
4.5.3.4. Угол ввода преобразователя (Angle of probe) - угол между нормалью к поверхности ввода и линией, соединяющей центр цилиндрического отражателя стандартного образца с точкой выхода преобразователя при его положении, соответствующем максимальной амплитуде эхосигнала от отражателя.
4.5.3.5. Номинальный угол преобразователя (Nominal angle of probe):
1. Установленное значение угла, под которым упругая волна излучается и (или) принимается наклонным преобразователем для среды с данными акустическими параметрами и при заданной температуре.
2. Установленное значение угла преломления наклонного преобразователя для данного материала и температуры [10].
4.5.3.6. Номинальная частота (Nominal frequency) - рабочая частота преобразователя, выбранная изготовителем (обычно из рекомендуемого ряда).
4.5.3.7. Характеристика направленности преобразователя (Directivity characteristic, directivity function) - зависимость амплитуды (или интенсивности) акустического поля в дальней зоне преобразователя на постоянном расстоянии от эффективного акустического центра излучения от угла между центральным лучом преобразователя и прямой, проходящей через эффективный акустический центр и текущую точку. Характеристика направленности может быть выражена в аналитической или графической форме.
Примечание. Обычно диаграмму направленности рассматривают в определенном продольном сечении акустического поля излученной волны, что исключает неопределенность в нахождении эффективного акустического центра.
4.5.3.8. Диаграмма направленности преобразователя (Directivity characteristic) - графическое представление характеристики направленности преобразователя в декартовых или полярных координатах.
4.5.3.9. Основной лепесток диаграммы
направленности (Main
lobe
of
directivity
characteristic) - область диаграммы
направленности, включающая в себя ее максимум и ограниченная ближайшими к нему
нулями или достаточно глубокими (обычно 0,1 или 
=0,316 от максимального значения) минимумами.
4.5.3.10. Боковые лепестки диаграммы направленности (Side lobes of directivity characteristic) - области диаграммы направленности, прилегающие к ее локальным максимумам и лежащие за пределами ее основного лепестка.
4.5.3.11. Уровень боковых лепестков (Side lobes level) - максимальный уровень диаграммы направленности за пределами основного ее лепестка [5].
4.5.3.12. Ширина основного лепестка диаграммы направленности преобразователя (Directivity characteristic width) - угол расхождения основного лепестка диаграммы направленности преобразователя. При работе в режиме излучения или приема уменьшение амплитуды на краях пучка обычно составляет 3 дБ, а в режиме двойного преобразования - 6 дБ, иногда - 10 и 20 дБ соответственно.
4.5.3.13. Рабочая частота (Operation frequency) - частота, соответствующая максимальной амплитуде спектра акустического сигнала, излученного и (или) принятого преобразователем, при условии, что этот максимум единственный. В остальных случаях частота определяется интерференционным способом или по трем периодам колебаний вблизи максимума.
Примечание. Рабочая частота определяется характеристиками преобразователя, дефектоскопа и среды, являющейся акустической нагрузкой активного элемента преобразователя.
4.5.3.14. Стрела преобразователя (X-value) - расстояние от точки выхода наклонного преобразователя до его передней грани [2].
4.5.3.15. Передаточная функция преобразователя (Probe transfer function) - комплексное отношение параметров сигнала на выходе преобразователя с определенными нагрузками его механических и электрической сторон к параметрам сигнала на его входе. В режиме излучения: параметры сигнала на выходе - звуковое давление, смещение или колебательная скорость, на входе - электрическое напряжение или ток. В режиме приема: параметры сигнала на выходе - электрическое напряжение или ток, на входе - звуковое давление, смещение или колебательная скорость.
4.5.3.16. Коэффициент преобразования (Probe conversion coefficient) - модуль передаточной функции преобразователя.
4.5.3.17. Коэффициент двойного преобразования (Probe double conversion coefficient) - произведение коэффициентов преобразования для режимов излучения и приема.
4.5.3.18. Амплитудно-частотная характеристика преобразователя, АЧХ преобразователя (Frequency response) - зависимость коэффициента преобразования от частоты.
4.5.3.19. Полоса пропускания преобразователя (Transducer’s bandwidth, probes bandwidth) - интервал частот, в пределах которого АЧХ коэффициента преобразования составляет не менее 0,707 (режимы излучения или приема) или 0,5 (совмещенный режим излучения-приема) от максимального.
Примечание. Число полос пропускания преобразователя может быть больше единицы.
4.5.3.20. Частота максимума преобразования (Frequency of maximum conversion) - частота, соответствующая максимальному значению амплитудно-частотной характеристики электроакустического преобразователя.
4.5.3.21. Акустическая нагрузка преобразователя (Acoustic load) - среда (твердая, жидкая или газообразная), нагружающая рабочую поверхность преобразователя. Степень акустической нагрузки определяется входным акустическим импедансом этой среды.
Примечание. Если условия работы исключают приход отраженных сигналов во время излучения, то вместо акустического импеданса используют волновое сопротивление среды.
4.5.3.22. Электрическая нагрузка преобразователя (Electric load) - импеданс цепи, нагружающий электрическую сторону преобразователя.
4.5.3.23. Согласование преобразователя с электрической нагрузкой (Matching transducer to the electric load) - повышение эффективности излучения (или приема) преобразователя путем включения между ним и его электрической нагрузкой согласующей электрической цепи с определенными параметрами, например, катушки индуктивности или трансформатора.
4.5.3.24. Пьезоэлектрические постоянные (Piezoelectric constants) - параметры, характеризующие свойства пьезоэлектрика как электромеханической колебательной системы.
4.5.3.25. Коэффициент
электромеханической связи (Electromechanical coupling coefficient, coupling coefficient) - основной параметр,
показывающий, какая часть общей энергии W пьезоэлектрика преобразуется в механическую Wм или электрическую Wе Определяется по формуле 
. Значение b зависит от материала и моды колебаний пьезопреобразователя. Для
колеблющегося по толщине пьезоэлемента из кварца b=0,094, из пьезокерамики ЦТС-19 - b=0,4.
4.5.3.26. Пьезоэлектрический модуль, пьезомодуль (Piezoelectric modulus) - отношение d электрического заряда q, возникающего на обкладках пьезоэлемента, к вызывающей его деформацию силе F:d=q/F. Единица измерения Кл/Н.
4.5.3.27. Точка Кюри (Curie point) - температура, выше которой пьезоэлектрик теряет пьезоэлектрические свойства. Единица измерения °С.
4.5.3.28. Максимальная рабочая температура преобразователя (Maximum operation temperature) - максимальная температура, при которой может работать преобразователь. Для пьезопреобразователя обычно несколько меньше точки Кюри. Единица измерения °С.
4.5.3.29. Напряжение поляризации (Polling voltage) – постоянное напряжение, используемое для придания заготовкам из пьезокерамики пьезоэлектрических свойств. Единица измерения В.
4.5.3.30. Пакет пьезоэлементов (Slack) - пакет из нескольких скрепленных между собой пьезоэлементов. Обычно пьезоэлементы соединяют механически последовательно, а электрически параллельно.
4.5.3.31. Коэффициент демпфирования преобразователя (Probe damping factor) - величина, обратная числу полупериодов, необходимых для уменьшения уровня сигнала до определенного процента от максимальной амплитуды импульса [10].
Рис. 9. Определение коэффициента демпфирования преобразователя.
При затухании амплитуды импульса до 25 % максимального значения коэффициент демпфирования равен обратному числу полупериодов (4), то есть 1/4=0,25
4.5.3.32. Размер активного элемента преобразователя (Transducer size) - геометрический размер активного элемента преобразователя [10].
4.5.3.33. Эффективный размер активного элемента преобразователя (Effective transducer size):
1. Размер фактически функционирующей части активного элемента преобразователя, рассчитанный по измеренным значениям длины волны и протяженности ближней зоны или параметрам диаграммы направленности преобразователя. Обычно не превосходит геометрического размера активного элемента преобразователя.
2. Уменьшенный размер активного элемента преобразователя, определенный измерением длины волны и протяженности ближней зоны [10].
4.5.3.34. Путь в задержке (Delay path) - путь акустического пучка от пьезоэлемента до точки выхода преобразователя [10]. Единица измерения мм.
4.5.3.35. Апертура (Aperture) - размеры поверхности объекта контроля, через которую происходят излучение и прием упругих колебаний. Для узконаправленных преобразователей в традиционных схемах контроля апертурой называют размеры рабочей поверхности преобразователя. Для преобразователей с широкой диаграммой направленности, или с переменным углом ввода, апертура определяется размером всей зоны сканирования преобразователя, через которую происходит излучение в направлении выделенной области объекта контроля и прием эхосигналов. Единица измерения мм2.
4.6. Способы акустического контакта
4.6.1. Акустический контакт (Acoustic contact) - соединение рабочей поверхности электроакустического преобразователя с объектом контроля, обеспечивающее прохождение акустических волн между ними.
4.6.2. Контактная среда, контактная пленка (Couplant, coupling medium, coupling film) - среда, помещаемая между преобразователем и объектом контроля для обеспечения прохождения акустических волн между ними.
4.6.3. Контактный способ (Contact technique) - акустический контакт преобразователя, прижатого к объекту контроля, через слой жидкости толщиной менее половины длины волны.
4.6.4. Иммерсионный способ (Immersion technique) - акустический контакт через слой жидкости толщиной, большей пространственной протяженности акустического импульса, или нескольких длин волн для непрерывного излучения [2].
4.6.5. Щелевой способ (Gap testing technique) - акустический контакт через слой жидкости толщиной порядка длины волны [2].
4.6.6. Струйный способ (Jet technique, squirter technique) - акустический контакт через струю жидкости, создаваемую между преобразователем и объектом контроля [2].
4.6.7. Сухой контакт (Dry contact) - акустический контакт без применения жидкостей, смачивающих объект контроля.
4.6.8. Сухой точечный контакт (Dry point contact) - сухой акустический контакт через двояковыпуклую поверхность преобразователя (обычно сферическую или коническую), имеющий малую площадь соприкосновения с объектом контроля.
4.6.9. Бесконтактный способ (Noncontacting technique) - способ ввода и (или) приема упругих колебаний без применения жидких или твердых контактных сред.
4.6.10. Способ с воздушной связью (Air coupled technique) - способ, использующий воздух (или иной газ) в качестве контактной среды между преобразователем и объектом контроля.
4.6.11. Контактная гибкость (Contact flexibility, contact compliance) - гибкость малой по сравнению с длиной волны зоны контакта преобразователя с объектом контроля при сухом точечном способе контакта. Упругое сопротивление контактной гибкости ухудшает передачу энергии между преобразователем и объектом контроля.
4.6.12. Статическая контактная гибкость (Static contact flexibility) - гибкость, связанная с действием статической силы, вызывающей постоянное смещение упругого элемента. Для сухого точечного контакта статическая гибкость - существенно нелинейная величина.
4.6.13. Динамическая контактная гибкость (Dynamic contact flexibility) - отношение амплитуды ит переменной составляющей смещения упругого элемента к амплитуде Fm возбуждающей колебания гармонической силы. При сухом точечном контакте наряду с гармонической силой на элемент упругости обычно действует постоянная сила F0, причем Fm<<F0. При этом динамическая контактная гибкость - практически линейная величина.
4.6.14. Потери в контактной среде (Coupling losses) - потери акустической энергии на границе раздела преобразователя с объектом контроля [10].
4.6.15. Согласование акустических импедансов (Acoustical impedance matching) - согласование акустических импедансов двух контактирующих тел (сред) из различных материалов для оптимизации передачи акустической энергии между ними [10].
4.7. Акустические методы неразрушающего контроля
4.7.1. Акустический метод (Acoustic method):
В широком смысле: метод неразрушающего контроля, использующий упругие (акустические) колебания и волны звуковых и ультразвуковых частот (от 0 до 1 ГГц).
В узком смысле (sonic method): метод неразрушающего контроля, использующий упругие колебания и волны звуковых (иногда и низких ультразвуковых) частот.
4.7.2. Ультразвуковой метод (Ultrasonic method) - акустический метод, использующий упругие колебания и волны ультразвуковых частот (более 20 кГц).
4.7.3. Активный акустический метод (Active acoustic method) - метод, основанный на излучении и приеме упругих волн.
4.7.4. Пассивный акустический метод (Passive acoustic method) - метод, основанный только на приеме упругих волн, источником которых служит сам контролируемый объект.
4.7.5. Метод прохождения [Through transmission method (technique), transmission technique]:
1. Метод, основанный на раздельном излучении и приеме упругих волн, регистрации волн, прошедших через объект контроля, и анализе параметров принятых сигналов (например: амплитуды, фазы, времени распространения и т.п.). Метод реализуется с преобразователями, излучающими непрерывные или импульсные колебания.
2. Метод ультразвукового контроля, в котором качество материала оценивают по интенсивности ультразвуковой энергии, регистрируемой приемным преобразователем после ее прохождения через материал. Метод реализуется с преобразователями, излучающими непрерывные или импульсные колебания [10].
4.7.6. Амплитудный метод прохождения [Through transmission method (technique)] - метод прохождения, основанный на анализе амплитуды принятого сквозного сигнала.
4.7.7. Теневой метод [Through transmission method (technique)] - амплитудный метод прохождения, основанный на изменении (обычно уменьшении) амплитуды сквозного сигнала, обусловленном наличием дефекта.
4.7.8. Временной метод прохождения, временной теневой метод [Through transmission method (technique)] - метод прохождения, основанный на изменении (увеличении) времени прохождения принятого сигнала в зоне дефекта вследствие удлинения пути ультразвукового пучка.
Примечание. В отличие от велосиметрического метода здесь дефект не меняет тип упругой волны.
4.7.9. Метод многократной тени [Through transmission method (technique)] - метод прохождения, основанный на приеме акустических импульсов, многократно прошедших через объект контроля.
4.7.10. Велосиметрический метод (Velocimetric method) - метод прохождения, основанный на анализе изменения скорости распространения упругих волн в зоне дефекта. Применяется в нескольких вариантах с односторонним и двусторонним доступом к объекту контроля. Область применения - дефектоскопия многослойных конструкций.
4.7.11. Метод отражения, эхо-метод (Reflection method, echo method):
1. Метод, основанный на излучении в объект контроля акустических импульсов, отражении их от границ раздела сред и неоднородностей, приеме отраженных импульсов и анализе их параметров.
2. Метод, в котором излучают ультразвуковые импульсы и принимают эхосигналы, отраженные за время одного цикла [10].
Примечание. Здесь цикл - промежуток времени между двумя соседними зондирующими импульсами.
4.7.12. Дифракционно-временной метод (Time of flight diffraction method, TOFD method) - метод отражения, использующий раздельные излучающий и приемный преобразователи и основанный на приеме и анализе времени распространения волн, дифрагированных на несплошности.
4.7.13. Дельта-метод (Delta method) - метод отражения, основанный на посылке в объект контроля наклонным преобразователем поперечной волны и приеме другим преобразователем отраженной от дефекта трансформированной продольной волны.
4.7.14. Реверберационный метод, метод многократных отражений (Reverberation method, multiple-echo technique):
1. Метод, основанный на анализе эхосигналов, многократно отраженных от границ раздела сред в объекте контроля.
2. Метод, использующий многократно отраженные эхосигналы от донной поверхности или неоднородности в объекте контроля. Метод применяют для оценки:
амплитуд сигналов, когда для контроля качества материала или соединения используют амплитуды последовательных эхо-сигналов;
длины пробега ультразвуковых волн. При измерении толщины стенки применение многократных отражений повышает точность отсчета [10].
4.7.15. Эхо-зеркальный метод (Echo-mirror method) - метод отражения, основанный на анализе параметров акустических импульсов, отраженных от несплошности и донной поверхности объекта контроля [2].
4.7.16. Зеркально-теневой метод (Mirror through transmission method) - метод отражения, основанный на приеме донного сигнала, по изменению амплитуды которого судят о наличии дефекта.
4.7.17. Иммерсионный метод (Immersion technique) - метод, в котором объект контроля и преобразователи погружены в жидкость, используемую в качестве контактной среды и (или) преломляющей призмы. Погружение может быть полное или частичное.
4.7.18. Комбинированный метод (Combined method) - метод, одновременно использующий более одного акустического метода контроля.
4.7.19. Эхо-теневой метод - комбинированный метод, основанный на анализе параметров сквозного сигнала и эхосигнала от дефекта.
4.7.20. Эхо-сквозной метод - комбинированный метод, основанный на анализе сквозного сигнала и эхосигналов от дефектов, отраженных в направлении приемного преобразователя.
4.7.21. Реверберационно-сквозной метод (Acoustic-ultrasonic method) - метод прохождения, основанный на анализе параметров импульсов, прошедших к приемному преобразователю в результате многократных отражений от поверхностей объекта контроля.
4.7.22. Когерентный метод (Coherent method) - метод, использующий фазовую, амплитудную и временную характеристики информативных сигналов.
4.7.23. Некогерентный метод (Incoherent method) - метод, в отличие от когерентного не использующий фазовую характеристику информативных сигналов.
4.7.24. Метод тандем (Tandem technique):
1. Разновидность эхо-зеркального метода, основанного на применении двух одинаковых наклонных преобразователей. Преобразователи направлены в одну сторону так, что их акустические оси лежат в одной плоскости, перпендикулярной поверхности объекта контроля, причем один из преобразователей используется для излучения-приема, другой - только для приема ультразвуковой волны. Основное назначение способа - обнаружение плоскостных несплошностей, перпендикулярных к поверхности объекта контроля.
2. Метод, основанный на применении двух или большего числа наклонных преобразователей, обычно с одинаковыми углами падения. Преобразователи направлены в одну сторону так, что их акустические оси лежат в одной плоскости, перпендикулярной поверхности объекта контроля, причем один из преобразователей используется для излучения, другой - для приема ультразвуковой энергии. Основное назначение способа - обнаружение дефектов, перпендикулярных к поверхности объекта контроля [10].
Рис. 10. Методы тандем (а) и дуэт (б):
1 - излучающий преобразователь; 2 - приемный преобразователь; 3 - точка приема эхосигнала; 4 - точка ввода; 5 - отражатель
4.7.25. Метод тандем-Т (Tandem-T technique) - разновидность эхо-зеркального метода, в котором излучается поперечная волна, а принимается трансформированная на несплошности продольная волна. Применяется при ограниченной ширине зоны сканирования.
4.7.26. Метод тандем-дуэт, метод стредл (Tandem-duet technique) - разновидность эхо-зеркального метода, основанного на применении двух одинаковых наклонных преобразователей, расположенных как по разные стороны усиления сварного шва (например, для обнаружения поперечных трещин), так и с одной стороны шва (например, для выявления продольных вертикальных трещин) таким образом, что их акустические оси пересекаются в сечении шва, а плоскости падения центральных лучей ультразвуковых пучков излучающего и приемного преобразователей расположены под углом друг к другу (обычно 100°-110°).
4.7.27. Импедансный метод (Mechanical impedance analysis method, MIA method) - метод, основанный на возбуждении в объекте контроля упругих колебаний и анализе изменений механического импеданса участка поверхности этого объекта. Применяется для дефектоскопии соединений в многослойных конструкциях.
4.7.28. Метод контактного импеданса [Ultrasonic contact impedance method (technique), UCI method] - вариант импедансного метода, основанный на анализе механического импеданса зоны сухого точечного контакта стержневого преобразователя с объектом контроля. Применяется для измерения твердости.
4.7.29. Акустическая микроскопия (Acoustic microscopy) - вариант эхо-метода, отличающийся использованием повышенных (до 100 МГц) частот, острой фокусировки и автоматического сканирования с малым шагом объектов небольшого размера. Применяется для обнаружения неглубоких дефектов размером в десятки микрометров.
4.7.30. Метод собственных колебаний (Natural vibration method) - метод, основанный на анализе собственных частот и затухания упругих колебаний, измеренных в режиме вынужденных или свободных колебаний.
4.7.31. Интегральный метод собственных колебаний (Integral natural vibration method) - метод собственных колебаний, использующий вынужденные или свободные колебания объекта контроля как единого целого.
4.7.32. Интегральный резонансный метод (Integral resonance method) - интегральный метод собственных колебаний, использующий вынужденные колебания объекта контроля как единого целого. Основное применение - контроль физико-механических свойств абразивных инструментов, бетона, керамики и других материалов.
4.7.33. Локальный метод собственных колебаний (Local natural vibration method) - метод собственных колебаний, использующий вынужденные или свободные колебания части объекта контроля.
4.7.34. Локальный резонансный метод (Local resonance method) - локальный метод собственных колебаний, использующий вынужденные колебания. Основное применение - измерение малых толщин при одностороннем доступе.
4.7.35. Метод свободных колебаний (Free vibration method) - метод собственных колебаний, использующий свободные колебания объекта контроля.
4.7.36. Интегральный метод свободных колебаний (Integral free vibration method) - метод свободных колебаний, использующий колебания объекта контроля как единого целого. Основное применение - контроль физико-механических свойств абразивных инструментов, бетона, керамики и других материалов.
4.7.37. Локальный метод свободных колебаний (Local free vibration method) - метод свободных колебаний, использующий колебания части объекта контроля. Основное применение - дефектоскопия многослойных конструкций.
4.7.38. Акустическая голография (Acoustical holography) - метод получения изображений дефектов, основанный на обработке принятых сигналов с учетом их амплитуд, фаз и времени прихода. Используется преимущественно для экспертной оценки характеристик обнаруженных дефектов.
4.7.39. Голографическое изображение (Holographic presentation) - изображение, полученное с использованием акустической голографии.
4.7.40. Цифровая (компьютерная) акустическая голография (Digital acoustic holography) - акустическая голография с использованием компьютерной обработки сигналов.
4.7.41. Метод синтезированной апертуры (Synthetic aperture technique) - эхо-метод, основанный на расширении апертуры путем сканирования объекта контроля преобразователем с широкой диаграммой направленности и когерентной обработки принятых сигналов.
4.7.42. Метод синтезированной фокусированной апертуры, метод SAFT (Synthetic aperture focusing technique, SAFT) - эхо-метод, основанный на создании сфокусированного акустического поля в заданных областях объекта контроля путем сканирования его преобразователем с широкой диаграммой направленности и когерентной обработки принятых сигналов.
4.7.43. Многочастотная компьютерная акустическая голография (SAFT FFT) - эхо-метод, основанный на получении голографического изображения дефектов с использованием метода синтезированной фокусированной апертуры и быстрого преобразования Фурье.
Примечание. Расшифровка сокращений английских терминов дана в пп. 4.7.42 и 4.8.23.
4.7.44. Ультразвуковая томография (Ultrasonic tomography) - получение двумерных изображений сечений объекта контроля с использованием метода прохождения или эхо-метода. Обычно применяют прозвучивание под различными ракурсами и компьютерную реконструкцию изображений.
4.7.45. Акустико-топографический метод (Acousic-topographic method) - метод, основанный на возбуждении в контролируемом объекте мощных упругих колебаний меняющейся частоты и регистрации дефектов по изменению амплитуд колебаний над ними. Основное применение - дефектоскопия многослойных конструкций.
4.7.46. Термоакустический метод, ультразвуковая локальная термография (Ultrasound lock-in-thermography) - метод неразрушающего контроля, основанный на возбуждении в объекте контроля мощных низкочастотных (порядка 20 кГц) упругих колебаний. Зоны дефектов усиливают переход упругих колебаний в тепло, что регистрируют тепловизором.
4.7.47. Фотоакустическая микроскопия (Photoacoustic imagery, photoacoustic microscopy) - метод неразрушающего контроля, использующий термоупругий эффект. Акустические колебания в объекте контроля возбуждают модулированным световым потоком (например, импульсным лазером), принимают пьезоэлементом или иным способом. Область использования - контроль элементов электронной техники, небольших деталей.
4.7.48. Нелинейный акустический метод (Non-linear acoustic method) - метод, использующий влияние параметров материала объекта контроля на степень его линейности как среды распространения упругих волн. Снижение прочности материала и нарушение его однородности увеличивают нелинейность среды. Степень нелинейности оценивают по уменьшению скорости звука и росту содержания высших гармоник в прошедшем через материал сигнале при увеличении амплитуды волны. Одна из областей применения - контроль прочности бетона.
4.7.49. Акустико-эмиссионный метод (Acoustic emission method) - метод диагностики, неразрушающего контроля, испытаний, основанный на анализе параметров упругих волн акустической эмиссии [27]*.
4.7.50. Вибрационно-диагностический метод (Vibration diagnostics method) - пассивный акустический метод, основанный на анализе параметров спектра вибрации, возникающей при работе контролируемого механизма.
4.7.51. Шумодиагностический метод (Noise diagnostics method) - пассивный акустический метод, основанный на анализе параметров акустических шумов, возникающих при работе контролируемого механизма.
4.8. Сигналы и обработка информации
4.8.1. Сигнал (Signal) - материальное воплощение сообщения, представляющее собой изменение некоторой физической величины [1].
4.8.2. Импульс (Pulse):
1. В широком смысле: сигнал, ограниченный временным интервалом.
В узком смысле: нестационарный одиночный или периодически повторяющийся электрический или акустический сигнал, отделенный паузами от остальных сигналов.
2. Электрический или ультразвуковой сигнал малой длительности [10].
4.8.3. Видеоимпульс (Video pulse) - преимущественно однополярный импульс без высокочастотного заполнения.
4.8.4. Радиоимпульс (Radio-frequency pulse) - двухполярный импульс с высокочастотным заполнением.
4.8.5. Амплитуда импульса (Pulse amplitude) - наибольшее по абсолютной величине отклонение колебательной величины за время действия импульса.
4.8.6. Длительность импульса (Pulse length, pulse duration):
1. Промежуток времени между началом и концом импульса, измеренный при определенных уровнях относительно амплитуды импульса (например, на уровне 0,1 от амплитуды).
2. Интервал времени между передней и задней границами импульса, измеренный на определенном уровне от максимальной амплитуды импульса [10].
4.8.7. Форма импульса (Pulse shape):
1. Форма зависимости колебательной величины от времени.
2. Форма импульса в координатах амплитуда-время [10].
4.8.8. Огибающая импульса (Pulse envelope) - контур, огибающий импульс в координатах амплитуда-время [10].
4.8.9. Пространственная протяженность импульса, длина импульса (Pulse spatial length) - путь, пройденный акустическим импульсом в среде за время, равное его длительности.
4.8.10. Частота следования импульсов (Pulse repetition frequency, pulse repetition rate):
1. Число повторений импульсов в единицу времени (обычно в секунду). Единица измерения Гц.
2. Число импульсов, генерируемых в единицу времени [10].
4.8.11. Детектированный сигнал (импульс), видеоимпульс (Rectified signal):
1. Выпрямленный амплитудным детектором радиоимпульс, обычно имеющий однополярную форму со сглаженными пульсациями.
2. Развертка типа А для детектированного сигнала [10].
4.8.12. Недетектированный импульс, радиоимпульс (R-F signal):
1. Двуполярный импульс, содержащий несколько периодов центральной частоты (частоты заполнения).
2. Развертка типа А для недетектированного сигнала [10].
4.8.13. Прямоугольный импульс (Rectangular pulse, square pulse) - видеоимпульс прямоугольной формы или радиоимпульс с прямоугольной огибающей.
4.8.14. Колоколообразный импульс (Bell pulse) - видеоимпульс колоколообразной формы или радиоимпульс с колоколообразной огибающей.
4.8.15. Треугольный импульс (Triangular pulse) - видеоимпульс треугольной (пилообразной) формы, широко применяемый в системах временной развертки ультразвуковых дефектоскопов и осциллографов.
4.8.16. Частотный спектр, спектр, спектральное представление сигнала (Frequency spectrum):
1. Представление сигнала в виде суммы конечного или бесконечного числа гармонических функций (гармоник) с различными частотами, амплитудами и фазами.
2. Распределение амплитуды в функции частоты [10].
4.8.17. Спектр импульса (Pulse spectrum) - частотный спектр импульса.
4.8.18. Амплитудный спектр (Amplitude spectrum) - зависимость амплитуд гармоник спектра от частоты.
4.8.19. Фазовый спектр (Phase spectrum) - зависимость фаз гармоник спектра от частоты.
4.8.20. Преобразование Фурье (временное) [Fourier transform (in time domain)] - преобразование, переводящее представление сигнала в виде функции времени в функцию частоты.
4.8.21. Преобразование Фурье (пространственное) [Fourier transform (in space domain)] - представление колебательной величины цилиндрической или сферической волны в виде суперпозиции плоских волн с различными амплитудами и комплексными (в общем случае) значениями волновых векторов. Обычно описывается пространственным интегралом Фурье.
4.8.22. Обратное преобразование Фурье (временное) (Inverse Fourier transform) - преобразование, переводящее представление сигнала в виде функции частоты в функцию времени.
4.8.23. Быстрое преобразование Фурье (БПФ) (Fast Fourier transform, FFT) - алгоритм, используемый в компьютерах для сокращения времени выполнения преобразования Фурье.
4.8.24. Зондирующий сигнал, зондирующий импульс (Emission pulse) - акустический сигнал (импульс), излучаемый электроакустическим преобразователем в направлении объекта контроля.
4.8.25. Эхо-сигнал (Echo signal) - акустический импульс, отраженный от неоднородности в материале или границы объекта контроля.
4.8.26. Высота сигнала, амплитуда сигнала (Echo height, signal amplitude) - высота (амплитуда) сигнала на экране прибора [10].
4.8.27. Донный сигнал (Back-wall echo, bottom echo):
1. Эхосигнал от донной поверхности объекта контроля [2].
2. Импульс, отраженный от поверхности, перпендикулярной оси акустического пучка. Его обычно используют в качестве сигнала от противоположной поверхности при контроле прямым преобразователем объектов с параллельными поверхностями [10].
4.8.28. Сквозной сигнал (Through signal) - акустический сигнал, прошедший через объект контроля один или несколько раз.
4.8.29. Начальная точка (Transmission point, zero point, front surfасе reflection) - точка на временной развертке, соответствующая моменту вхождения ультразвуковой энергии в объект контроля [10].
4.8.30. Начальный сигнал (импульс) (Transmission pulse indication, initial pulse):
1. Сигнал, обусловленный прохождением через приемник возбуждающего преобразователь электрического импульса и совпадающий с ним по времени.
2. Импульс на экране ультразвукового прибора с разверткой типа А, указывающий точное время приложения электрической энергии к излучающему преобразователю [10].
4.8.31. Многократные эхосигналы (Multiple echos) - повторные отражения ультразвукового импульса между двумя или большим числом границ раздела или дефектов.
4.8.32. Ложный сигнал (Spurious echo, parasitic echo):
1. Сигнал, появившийся в выделенном временном интервале, не несущий информацию о наличии или отсутствии дефекта.
2. Сигнал, не связанный с дефектом [10].
4.8.33. Помеха (Noise) - сигнал, затрудняющий работу с информативными сигналами. Источниками помех могут быть структурная неоднородность материала, скачки напряжений питающей сети, несовершенство электроакустических преобразователей и т.п.
Примечание. Помехи в эхо-методе - сигналы, не связанные с задачами контроля и появляющиеся в зоне развертки в местах возможного появления информативных сигналов, а также воздействия любой природы (кроме тепловых шумов), искажающие информативные сигналы.
4.8.34. Шум (Noise):
1. Тепловые шумы преобразователя, входной цепи и элементов усилителя.
2. Беспорядочно распределенные сигналы на экране прибора, обусловленные отражениями от структуры материала или электрическими шумами аппаратуры [10].
Примечание. В зарубежной литературе не делают различия между шумом и помехой, обозначая все одним термином «noise».
4.8.35. Структурные помехи (Structural noise) - помехи, обусловленные отражениями ультразвуковых волн от неоднородностей структуры материала объекта контроля.
4.8.36. Электрические помехи (Electrical noise) - помехи, связанные с пульсациями напряжения питающей электрической сети, наводками от близко расположенных мощных электродвигателей и сварочных аппаратов, паразитными связями между элементами самой аппаратуры неразрушающего контроля и т.п.
4.8.37. Помехи в преобразователе (Cross-talk):
1. Помехи, обусловленные свободными колебаниями пьезоэлемента, отражениями от граней призмы или границ демпфера и недостаточной изоляцией между пьезоэлементами преобразователя.
2. Акустические или электрические помехи в раздельно-совмещенном преобразователе, обусловленные недостаточной изоляцией между двумя его пьезоэлементами [10].
4.8.38. Тепловой шум (Thermal noise) - помехи, обусловленные тепловым движением электронов в преобразователе, входной цепи и первых каскадах усилителя.
4.8.39. Фрикционные помехи (Frictional noise) - помехи, возникающие при перемещении преобразователя по шероховатой поверхности объекта контроля. Характерны для преобразователей с сухим точечным контактом, применяемых в низкочастотных акустических дефектоскопах.
4.8.40. Отношение сигнал-помеха (Signal-to-noise ratio):
1. Отношение амплитуды информативного сигнала к средней амплитуде помехи.
Примечание. В эхо-методе амплитуду помехи измеряют в зоне развертки, примыкающей к переднему фронту импульса информативного сигнала, размером не более длительности импульса.
2. Отношение амплитуды сигнала от дефекта в материале объекта контроля к средней амплитуде шума [10].
4.8.41. Амплитудно-частотная характеристика, АЧХ (Response characteristic) - зависимость амплитуды выходного сигнала какого-либо устройства от частоты входного сигнала постоянной амплитуды. Обычно представляется в нормированном виде по отношению к максимуму выходного сигнала.
4.8.42. Частота среза, граничная частота (Cut-off frequency, frequency limit):
1. Частота, при которой амплитуда сигнала составляет определенную часть от максимальной (например, на 3 дБ меньше).
2. Частота, при которой амплитуда передаваемых колебаний на 3 дБ меньше, чем на частоте максимума [10].
4.8.43. Коэффициент передачи (Transmission factor) - отношение комплексной амплитуды сигнала на выходе системы (усилителя, фильтра и т.п.) к комплексной амплитуде сигнала на ее входе. Часто используют модуль коэффициента передачи, являющийся действительной величиной.
4.8.44. Полоса пропускания (Bandwidth):
1. Интервал частот, заключенный между двумя частотами среза, в пределах которого модуль коэффициента передачи системы составляет не менее 0,707 от максимального значения.
Примечание. Число полос пропускания преобразователя может быть больше единицы.
2. Ширина частотного спектра сигнала между верхней и нижней частотами среза [10].
4.8.45. Центральная частота импульса (Pulse center frequency) - частота, соответствующая максимуму амплитудного спектра импульса.
Примечание. Термин применим для импульсов с «одногорбым» спектром.
4.8.46. Сигнал узкополосный (Narrow banded signal) - сигнал с узким спектром.
Примечание. Понятия «узкий» и «широкий» определяются в контексте решаемых задач.
4.8.47. Элемент узкополосный (Narrow banded device) - элемент системы (усилитель, пьезоэлемент, фильтр и т.п.) с узкой амплитудно-частотной характеристикой.
4.8.48. Сигнал широкополосный (Broad banded signal) - сигнал с широким спектром.
4.8.49. Элемент широкополосный (Broad banded device) - элемент системы (усилитель, пьезоэлемент, фильтр и т. п.) с широкой амплитудно-частотной характеристикой.
4.8.50. Фазоманипулированный сигнал (Phase-manipulated signal) - сигнал в виде состыкованных между собой прямоугольных радиоимпульсов одинаковой амплитуды и частоты, начальные фазы которых могут принимать два значения: 0 и 180°.
4.8.51. Линейно-частотно-модулированный сигнал, ЛЧМ-сигнал (Linear frequency-modulated signal) - сигнал, частота которого изменяется во времени по линейному закону.
4.8.52. Код Баркера (Barker code) - алгоритм формирования фазоманипулированного сигнала возбуждения излучающего преобразователя, позволяющий при минимальной длительности импульса уменьшить уровень боковых лепестков его диаграммы направленности.
4.8.53. Оптимальный фильтр (Optimal filter) - фильтр, полоса пропускания которого выбирается с учетом спектра информативного сигнала так, чтобы минимизировать шумы. Амплитудно-частотная характеристика оптимального фильтра является комплексно сопряженной спектру информативного сигнала.
4.8.54. Аналоговая обработка информации (Analog processing) - обработка информации без преобразования ее в цифровой код.
4.8.55. Цифровая обработка информации (Digital processing) - обработка информации, преобразованной в цифровой код.
4.8.56. Когерентная обработка информации (Coherent processing) - обработка информации с использованием амплитуд, фаз и времени прихода принятых сигналов.
4.8.57. Двухпараметровая обработка информации (Two parametric signal processing) - обработка информации, одновременно использующая два информативных параметра, например: амплитуду и фазу сигнала, амплитуду и время задержки импульса и т.п. Такая обработка повышает чувствительность и (или) информативность контроля.
4.9. Аппаратура акустического контроля и ее параметры
4.9.1. Основные типы аппаратуры
4.9.1.1. Акустическая аппаратура (Acoustic test equipment) - аппаратура, включающая в себя электронный блок, преобразователи, кабели и другие устройства, подключаемые к электронному блоку при проведении акустического контроля. Аппаратура для механизированного или автоматизированного контроля содержит также сканирующее устройство, микропроцессор или компьютер, регистрирующее устройство и другие блоки, количество которых зависит от параметров объектов контроля и степени автоматизации контроля.
4.9.1.2. Акустический дефектоскоп, дефектоскоп:
В широком смысле (Acoustic flaw detector): акустическая аппаратура, предназначенная для обнаружения дефектов типа несплошностей, основанная на применении упругих колебаний и волн широкого диапазона частот от 0 до 1 ГГц.
В узком смысле (Sonic flaw detector): акустическая аппаратура, предназначенная для обнаружения дефектов типа несплошностей, использующая упругие колебания и волны звуковых (иногда и низких ультразвуковых) частот.
4.9.1.3. Ультразвуковой дефектоскоп (Ultrasonic flaw detector) - акустический дефектоскоп, основанный на применении ультразвуковых колебаний и волн.
4.9.1.4. Акустический толщиномер (Acoustic thickness gauge) - акустическая аппаратура, предназначенная для измерения толщины и (или) контроля ее отклонения от установленного значения [2].
Примечание. В США вместо gauge пишут gage.
4.9.1.5. Ультразвуковой толщиномер (Ultrasonic thickness gauge) - акустический толщиномер, работающий в ультразвуковом диапазоне частот.
4.9.1.6. Ультразвуковой твердомер (Ultrasonic hardness meter, UCI hardness meter) - акустическая аппаратура для оперативного измерения твердости, использующая метод контактного импеданса.
4.9.1.7. Акустический структуроскоп (Acoustic structure analyzer):
В широком смысле: акустическая аппаратура, предназначенная для исследования свойств материала.
В узком смысле: акустическая аппаратура, предназначенная для исследования структуры материала.
4.9.1.8. Ультразвуковой структуроскоп (Ultrasonic structure analyzer) - акустический структуроскоп, работающий в ультразвуковом диапазоне частот.
4.9.1.9. Эхо-дефектоскоп (Reflectoscope, pulse echo flaw detector) - дефектоскоп, излучающий и принимающий ультразвуковые импульсы. Предназначен в основном для контроля эхометодом, но может использоваться для работы методами прохождения и комбинированными методами.
4.9.1.10. Теневой дефектоскоп (Through transmission flaw detector) - дефектоскоп, предназначенный для контроля методом прохождения.
4.9.1.11. Импедансный дефектоскоп (Mechanical impedance analysis flaw detector, MIA flaw detector) - дефектоскоп, предназначенный для контроля акустическим импедансным методом.
4.9.1.12. Велосиметрический дефектоскоп (Velocimetric flaw detector) - дефектоскоп, предназначенный для контроля велосиметрическим методом.
4.9.1.13. МСК-дефектоскоп - дефектоскоп, предназначенный для контроля методом собственных колебаний.
4.9.1.14. MCeK-дефектоскоп - дефектоскоп, предназначенный для контроля методом свободных колебаний.
4.9.1.15. Резонансный толщиномер (Resonance thickness gauge) - толщиномер, использующий ультразвуковой резонансный метод (локальный метод собственных частот).
4.9.1.16. Аппаратура общего назначения (General purpose test equipment) - аппаратура (дефектоскоп, толщиномер и т.п.), в документации на которую не установлен конкретный тип объекта контроля или группы объектов контроля.
4.9.1.17. Аппаратура специализированная (Special purpose test equipment) - аппаратура (дефектоскоп, толщиномер и т.п.), в документации на которую установлен конкретный тип объекта контроля или группы объектов контроля.
Примечание. Термины 4.9.1.16 и 4.9.1.17 относятся ко всей аппаратуре неразрушающего контроля.
4.9.2. Узлы акустической аппаратуры
4.9.2.1. Сканирующее устройство (Scanning device) - механическое устройство для относительного перемещения преобразователей и объекта контроля.
4.9.2.2. Акустический блок (Acoustic block) - узел акустической аппаратуры, содержащий электроакустические преобразователи (часто несколько преобразователей разного типа) и предназначенный для преобразования электрических сигналов в акустические (при излучении) и принятых акустических сигналов в электрические (при приеме).
4.9.2.3. Электронный блок (Electronic block) - совокупность электронных узлов, предназначенных для возбуждения электроакустических преобразователей, а также обработки сигналов, поступающих из акустического блока.
4.9.2.4. Приемник (Receiver) - электронный узел, расположенный между выходом приемного электроакустического преобразователя и блоком цифровой обработки сигналов или входом индикатора, предназначенный для усиления сигналов, используемых в других узлах акустической аппаратуры. Между приемником и индикатором могут быть АЦП и другие не относящиеся к приемнику узлы.
4.9.2.5. Усилитель (Amplifier) - устройство в электронном блоке, усиливающее сигналы.
4.9.2.6. Предварительный усилитель, предусилитель (Pre-amplifier) - усилитель, расположенный вблизи приемного электроакустического преобразователя (например, пьезоэлемента) и служащий для улучшения согласования преобразователя с электронным блоком и увеличения отношения сигнал-помеха. Предусилитель обычно соединен кабелем с основным усилителем.
4.9.2.7. Усилитель радиоимпульсов (Radio-frequency amplifier, RF amplifier, HF amplifier) - усилитель недетектированных сигналов (радиоимпульсов).
4.9.2.8. Усилитель видеоимпульсов (Amplifier of rectified pulses) - усилитель детектированных сигналов (видеоимпульсов).
4.9.2.9. Логарифмический усилитель (Logarithmic amplifier) - усилитель, амплитуда выходного сигнала которого пропорциональна логарифму амплитуды входного сигнала. Применяется для усиления сигналов с большим динамическим диапазоном.
4.9.2.10. Детектор (Detector) - электронная схема, предназначенная для детектирования сигналов.
4.9.2.11. Отсечка шумов (Reject, noise suppression; «grass cutting»)
1. Электронная схема, предназначенная для устранения сигналов с амплитудами менее определенного уровня (уровня отсечки).
2. Устранение шумов («травы») путем исключения всех сигналов с амплитудами менее установленного порогового уровня [10].
4.9.2.12. Возбудитель излучающего преобразователя (Exciter of transmitting transducer) - узел электронного блока, предназначенный для возбуждения колебаний излучающего электроакустического преобразователя.
4.9.2.13. Генератор импульсов возбуждения (Pulse generator) - узел электронного блока, предназначенный для импульсного возбуждения излучающего электроакустического преобразователя.
4.9.2.14. Генератор развертки (Sweep generator) - узел электронного блока, формирующий сигналы горизонтальной или вертикалькой развертки для получения на дисплее (экране) изображения электрических сигналов (обычно импульсных).
4.9.2.15. Стробирующее устройство (Gate, time gate) - электронное устройство, выделяющее временной интервал для наблюдения и обработки попадающих в него сигналов [10].
4.9.2.16. Генератор стробирующих импульсов (Gate pulse generator) - генератор стробирующего устройства, вырабатывающий импульсы, отпирающие усилитель на время ожидаемого появления информативных сигналов.
4.9.2.17. Амплитудный дискриминатор (Amplitude discriminator) - электронное устройство, выделяющее сигналы с амплитудой большей (или меньшей) определенного уровня.
4.9.2.18. Индикатор, дисплей, экран (Indicator, display) - узел электронного блока, служащий для визуального (графического и текстового) представления информативных сигналов.
4.9.2.19. Электронно-лучевая трубка, ЭЛТ (Cathode ray tube, CRT) - индикатор в виде вакуумной трубки, аналогичной применяемой в осциллографах и других подобных приборах. В последние годы ЭЛТ обычно заменяют электролюминесцентными или жидкокристаллическими индикаторами.
4.9.2.20. Жидкокристаллический индикатор (Liquid crystal indicator, liquid crystal display, LCD) - индикатор, основанный на использовании жидких кристаллов. Обычно работает в отраженном свете. С подсветкой применим и в темных помещениях.
Примечание. Различают цифровые индикаторы, служащие для представления результатов измерения (например, толщины) в цифровой форме, и индикаторы типа дисплеев, позволяющие наблюдать графические изображения и информацию в буквенной и цифровой форме. В современных приборах заменяет электронно-лучевые индикаторы.
4.9.2.21. Электролюминесцентный индикатор (Electro-luminescent indicator, ELD) - индикатор, основанный на использовании явления электролюминесценции. Характеризуется ярким свечением. Работает как при слабом, так и при дневном освещении.
Примечание. См. примечание к п.10.2.20.
4.9.2.22. ПЗС-камера (Charge coupled device camera, CCD-camera) - камера для представления изображений, основанная на применении элементов с зарядовой связью.
4.9.2.23. Стрелочный индикатор (Needle instrument) - индикатор, представляющий результаты измерений и (или) контроля в виде отклонения стрелки.
4.9.2.24. Цифровой индикатор (Digital indicator) - индикатор, представляющий результаты измерений и (или) контроля в цифровой форме.
4.9.2.25. Синхронизатор (Sync generator) - узел электронного блока, задающий частоту следования импульсов возбуждения и согласующий по времени работу всех других электронных узлов.
4.9.2.26. Автоматический сигнализатор дефектов, АСД (Monitor) - узел электронного блока, служащий для выработки сигнала (например, звукового или светового) при выходе уровня информативного сигнала за установленные пределы.
4.9.2.27. Аттенюатор измерительный (Measuring attenuator) - узел ультразвукового дефектоскопа, служащий для измерения отношения амплитуд сигналов, выражаемого обычно в децибелах.
4.9.2.28. Глубиномер (Depth meter) - узел ультразвукового эхо-дефектоскопа, предназначенный для измерения расстояния до отражателя и его проекций.
4.9.2.29. Дефектоотметчик (Flaw marker) - устройство, отмечающее места расположения дефектов на поверхности объекта контроля.
4.9.2.30. Аналого-цифровой преобразователь, АЦП (Analog-to-digit converter, ADC) - электронное устройство, преобразующее аналоговый сигнал в дискретный цифровой код.
4.9.2.31. Цифроаналоговый преобразователь, ЦАП (Digit-to-analog converter, DAC) - электронное устройство, преобразующее дискретный цифровой код в аналоговый сигнал.
4.9.2.32. Фильтр (Filter) - электронный узел, пропускающий сигналы в определенной полосе частот и задерживающий остальные сигналы.
4.9.2.33. Фильтр нижних частот (Low frequency filter, low-pass filter) - фильтр, пропускающий сигналы с частотами ниже граничной частоты и задерживающий остальные сигналы.
4.9.2.34. Фильтр верхних частот (High frequency filter, high-pass filter) - фильтр, пропускающий сигналы с частотами выше граничной частоты и задерживающий остальные сигналы.
4.9.2.35. Полосовой фильтр (Band-pass filter, band filter) - фильтр, пропускающий сигналы с частотами, лежащими в пределах между нижней и верхней граничными частотами, и задерживающий остальные сигналы.
4.9.2.36. Спектроанализатор, анализатор спектра (Spectrum analyzer) - электронное устройство, служащее для анализа спектра исследуемого сигнала.
4.9.2.37. Разъем (Connector) - конструктивный элемент, состоящий из соединяемых частей, служащий для электрического соединения кабеля с электронным блоком, преобразователем или электронных блоков между собой.
4.9.2.38. Кабель (Cable) - экранированный проводник, соединяющий электронный блок с преобразователем или электронные блоки между собой.
4.9.2.39. Органы управления (Controls) - ручки, переключатели, потенциометры и другие органы, служащие для включения и регулировки аппаратуры. Термин относится преимущественно к аналоговым приборам.
4.9.2.40. Клавиатура (Key-board) - набор кнопок для управления параметрами компьютеризированных приборов и установок.
4.9.2.41. Программа компьютерная (Software) - программа, управляющая работой компьютеризированной системы контроля.
4.9.2.42. Блок цифровой обработки сигналов (БЦО) (Signal processing block) - блок цифровой обработки параметров сигналов, выполняемой в компьютере или микропроцессоре по определенной программе.
4.9.3. Параметры узлов акустической аппаратуры
4.9.3.1. Усиление (Gain, amplification) - увеличение амплитуды (мощности) сигналов.
4.9.3.2. Коэффициент усиления (Amplification factor, gain) - отношение амплитуды усиленного сигнала к амплитуде усиливаемого сигнала. Измеряется в линейных единицах или в децибелах.
4.9.3.3. Регулировка усиления (Gain control):
1. Изменение коэффициента усиления [ступенчатое и (или) плавное] органами управления контрольной акустической аппаратурой.
2. Регулировка в электронном блоке, позволяющая устанавливать требуемую амплитуду сигнала. В ультразвуковых эходефектоскопах обычно калибруется в децибелах [10].
4.9.3.4. Стандартный уровень сигнала (Standard signal level) - выбранный уровень амплитуды сигнала, обычно принимаемый равным 1/2 или 2/3 от вертикального размера экрана.
4.9.3.5. Чувствительность приемника (Receiver sensitivity) - значение амплитуды входного сигнала приемника дефектоскопа, обеспечивающее при установленных условиях амплитуду выходного сигнала на индикаторе дефектоскопа, равную стандартному уровню [8]. Единица измерения В (обычно мВ).
Примечания: 1. Установленные условия включают в себя, в частности, установленный коэффициент усиления приемника.
2. Чувствительность находится в обратном отношении к амплитуде входного сигнала приемника дефектоскопа: большей чувствительности соответствует меньшее значение амплитуды входного сигнала и наоборот.
4.9.3.6. Максимальная чувствительность приемника (Maximum sensitivity of receiver) - минимальная амплитуда входного сигнала приемника, для которого может быть установлен выходной сигнал на стандартном уровне при средней амплитуде электрических шумов не более половины стандартного уровня. Обычно определяется отдельно от преобразователя. Единица измерения В (обычно мВ).
4.9.3.7. Динамический диапазон (Dynamic range):
Без регулировки усиления: Отношение амплитуд максимального и минимального сигналов (дБ), которые может передавать аппаратура без чрезмерных искажений при постоянном усилении. При этом минимальный сигнал должен превышать уровень шумов в определенное число раз (например, на 6 дБ).
С регулировкой усиления: Отношение амплитуд максимального и минимального сигналов (дБ), которые может передавать аппаратура без чрезмерных искажений при изменении усиления в максимально возможных пределах. При этом минимальный сигнал должен превышать уровень шумов в определенное число раз (например, на 6 дБ).
Примечание. Специальные способы обработки информации, например использующие фазоманипулированные сигналы в сочетании с оптимальной фильтрацией, позволяют работать с сигналами, лежащими ниже уровня шума.
4.9.3.8. Амплитудная характеристика приемного тракта (Receiver frequency characteristic) - зависимость изменения амплитуды сигнала на индикаторе дефектоскопа от изменения амплитуды входного сигнала приемника [8].
4.9.3.9. Децибел, дБ (Decibel, dB) - логарифмическая единица измерения отношений величин. Отношения амплитуд А1/А2 представляют в децибелах в виде <А1/А2>=20 lg (А1/А2), отношение интенсивностей W1/W2-<W1/W2>=10 lg (W1/W2). Если измеряемое отношение меньше единицы, говорят об отрицательных децибелах. Значения B1 и В2, выраженные в децибелах относительно некоторой опорной величины (например, амплитуды донного сигнала), записывают в форме <B1> и <В2>.
Примечание. 1 дБ соответствует изменению (увеличению или ослаблению) амплитуды в 1,12 раза, 3 дБ - в 1,41 раза, 6 дБ - в 2 раза, 20 дБ - в 10 раз, 40 дБ - в 100 раз, 60 дБ - в 1000 раз, 120 дБ - в 106раз.
4.9.3.10. Непер (Neper) - единица измерения отношения величин B1 и В2, выраженная через натуральный логарифм их отношения. Отношения А1/A2 амплитуд в неперах представляют в виде ln (A1/A2), отношения W1/W2 интенсивностей - 0,5 ln(W1/W2). 1Нп=8,686 дБ.
4.9.3.11. Развертка (Sweep) - определенное и повторяющееся перемещение изображающей точки по одной из координат на дисплее. Для развертки типа А в ультразвуковом эходефектоскопе это перемещение прямо пропорционально времени от начала цикла.
4.9.3.12. Линия развертки (Baseline) - линия на дисплее (например, экране ЭЛТ), расположение точек которой находится в определенной зависимости от времени или иного параметра (например, частоты, фазы и т.п.). В ультразвуковом эходефектоскопе с разверткой типа А это горизонтальная прямая, точки которой отстоят от начала прямой на расстояние, прямо пропорциональное времени.
4.9.3.13. Задержанная развертка, лупа времени (Expended time-base sweep, scale expansion, delayed sweep):
1. Развертка, запуск которой задержан относительно посылки зондирующего импульса, а скорость увеличена, что позволяет рассмотреть слой объекта контроля в более крупном масштабе.
2. Увеличенная скорость развертки, позволяющая наблюдать более детально в укрупненном масштабе эхосигналы в выделенных по толщине или длине частях объекта контроля [10].
4.9.3.14. Диапазон развертки (Time base range) - максимальный путь ультразвукового импульса в объекте контроля, который может быть представлен при данной длительности развертки.
4.9.3.15. Регулировка длины развертки (Time base adjustment) - приведение длительности развертки в соответствие с длиной пути ультразвука.
4.9.3.16. Временная регулировка чувствительности, ВРЧ [Swept gain, time corrected gain, time variable gain, distance amplitude correction curve (DAC)] - автоматическая регулировка чувствительности приемника дефектоскопа по времени, предназначенная для выравнивания амплитуд эхосигналов от одинаковых отражателей, расположенных на разных глубинах [8].
4.9.3.17. Характеристика ВРЧ (Time variable gain characteristic, DAC characteristic) - зависимость приращения усиления приемника дефектоскопа от времени на интервале действия ВРЧ, выраженная в децибелах [8].
4.9.3.18. Динамический диапазон ВРЧ (Dynamic range of time variable gain):
1. Максимальная глубина регулировки усиления приемника эходефектоскопа, достигаемая с помощью ВРЧ. Обычно измеряется в децибелах.
2. Максимальное приращение чувствительности приемника дефектоскопа на характеристике ВРЧ [8]. Обычно измеряется в децибелах.
4.9.3.19. Чувствительность усилителя (Amplifier sensitivity) - минимальная амплитуда входного сигнала, при которой искажения амплитудной характеристики усилителя вследствие собственных шумов не превышают заданных значений.
4.9.3.20. Амплитуда напряжения (тока) возбуждения преобразователя [Voltage (current) used for probe excitation] - амплитуда напряжения (или тока), используемая для возбуждения преобразователя и измеренная при подключенном преобразователе.
4.9.3.21. Порог срабатывания АСД (Gate level, monitor level) - фиксированный уровень, сигналы с амплитудой выше или ниже которого вызывают срабатывание АСД.
4.9.3.22. Гистерезис АСД (Monitor hysteresis) - разность значений амплитуд, при которых происходит включение и отключение АСД.
4.9.3.23. Быстродействие АСД (Monitor speed) - время, необходимое для устойчивого срабатывания АСД.
Примечание. Для отстройки от шумов иногда применяют АСД, срабатывающий только при регулярном повторении информативных импульсов от нескольких циклов (периодов следования зондирующих импульсов). В этом случае быстродействие определяется числом этих периодов.
4.10. Представление информации
4.10.1. Развертка типа А, А-скан (A-scan presentation, A-scan):
1. Форма представления сигналов в прямоугольных координатах на дисплее, при которой амплитуда исследуемого сигнала представляется отклонением по оси ординат, а время от начала цикла - отклонением по оси абсцисс.
2. Представление ультразвуковых сигналов, в котором по оси абсцисс (оси X) откладывают время, по оси ординат (оси Y) - амплитуду сигнала [10].
Рис. 11. Развертка типа А:
1 - прямой преобразователь; 2 - ось времени; 3 – начальный импульс; 4 - эхосигнал от дефекта; 5 - донный сигнал; 6 - отражатель (дефект); 7 - объект контроля
4.10.2. Развертка типа В, В-скан (B-scan presentation, B-scan):
1. Изображение информативных сигналов в плоскости сечения объекта контроля, перпендикулярной поверхности ввода и параллельной плоскости падения волны. Для оценки амплитуды эхосигналов часто связывают эту амплитуду с яркостью или цветом изображения.
2. Представление результатов ультразвукового контроля в виде поперечного сечения объекта контроля, перпендикулярного поверхности ввода и параллельного направлению прозвучивания. Поперечное сечение обычно представляет собой объединение А-сканов [10].
4.10.3. Развертка типа С, С-скан (С-scan presentation, C-scan):
1. Изображение информативных сигналов в плоскости сечения объекта контроля, параллельной поверхности сканирования. Для оценки амплитуды эхосигналов часто связывают эту амплитуду с яркостью или цветом изображения.
2. Представление результатов ультразвукового контроля в виде поперечного сечения объекта контроля, параллельного поверхности сканирования [10].
Рис. 12. Развертки типа В, С, D, F.
В - развертка типа В; С - развертка типа С; D - развертка типа D; F - развертка типа F;