Акустические методы неразрушающего контроля

Акустические методы неразрушающего контроля основаны на использовании явлений, связанных с периодическими изменениями плотности среды и дифракции света при распространении в ней ультразвуковых колебаний. Наибольшее распространение получили эхо-импульсные ультразвуковые системы, в которых используется сканирование. Недостатком метода является то, что наиболее информативные объекты имеют размеры, сравнимые с пределами разрешения, что значительно снижает четкость изображения. Наиболее эффективны ультразвуковые методы при контроле структуры материала, качества сварки, при определении микро-пористости в металлических изделиях.
Визуальные и акустические методы позволяют не только визуализировать объект исследования с высоким разрешением и большой глубиной поля, но и проводить с большой точностью измерения различного рода деформаций в конструкции изделия, его тепловых полей. Кроме того, появляется возможность обнаруживать наличие периодических изменении (царапины, трещины, отсутствие элементов и т. п.) в периодических двумерных объектах при неизвестной ориентации входного изображения.
Наряду с методами индивидуального контроля качества изделий могут быть широко использованы статистические вероятностные методы контроля качества партий изделий, которые позволяют выделять из рассматриваемой совокупности группы изделий с заранее обусловленными показателями надежности.
Основная идея методов выделения групп изделий повышенного качества основана на следующих соображениях. Если каждое изделие характеризуется набором определенных параметров, описывающих его структуру, и набор сформирован только из параметров, характеризующих особенности структуры, приводящие к отказу изделия при его эксплуатации в необходимых условиях в течение заданного периода времени, то путем статистически вероятностной обработки экспериментальных данных, полученных в процессе испытаний достаточно большого количества изделий, может быть оценена вероятность отказа элементов в группе повышенного качества и сформулировано решающее правило для выявления такой группы изделий.
Таким образом, основой для реализации статистических методов выделения групп изделий с обусловленными критериями качества является экспериментальный материал, который дают одноразовые испытания достаточно большой партии изделий.
Для контроля качества изделий могут быть использованы методы теории статистической классификации, методы теории случайных процессов, метод информативных параметров.
Методы теории статистической классификации чувствительны к возможным нестабильностям технологии производства. Их применение связано с обработкой больших объемов исходной информации.
Методы теории случайных процессов чрезвычайно трудоемки, так как их использование связано с проведением обучающих испытаний и длительным наблюдением за процессом изменения параметров каждого контролируемого изделия.
Метод информативных параметров позволяет частично избежать указанных выше трудностей благодаря привлечению некоторых, достаточно общих физических зависимостей, характеризующих развитие дефектов в изделиях. Обобщение значительного экспериментального материала позволило установить, что большая часть параметров, характеризующих работоспособность изделий, такова, что вероятность отказа изделия является монотонно нарастающей функцией этих параметров.
Применение ЭВМ для управления средствами неразрушающего контроля и обработки данных измерений позволяет значительно повысить производительность и эффективность контроля.
Подробно вопросы технологического обеспечения надежности, статистического контроля, ускоренных испытаний, неразрушающего контроля и автоматизации рассмотрены в седьмом томе справочника.