В статье
рассмотрены состояние и перспективы применения акустического метода
контроля, основанного на измерении частот собственных колебаний
(ЧСК) контролируемых объектов. Приведены физические основы метода
и описаны приборы, реализующие метод измерения ЧСК с использованием
свободных и вынужденных колебаний. Рассмотрены основные области
применения метода и перспективы его использования в промышленности.
Метод свободных
колебаний - самый древний метод акустического контроля. Состояние и перспективы.
Методы неразрушающего контроля, основанные на измерении частоты собственных колебаний (ЧСК), хотя и не нашли до настоящего времени такого широкого распространения, как ультразвуковая дефектоскопия, но области их применения в последние годы существенно расширились. В соответствии с общепринятой классификацией акустических методов контроля эти методы разделяются на методы свободных колебаний и методы вынужденных колебаний, которые, в свою очередь, подразделяются на локальные и интегральные методы контроля. Данная статья посвящена состоянию вопроса и перспективам развития интегральных методов контроля, основанных на использовании как свободных, так и вынужденных колебаний.
Метод свободных колебаний является одним из самых древних методов неразрушающего контроля, когда методом простукивания по дребезжащему звуку, издаваемому керамическим изделием после нанесения по нему удара, удавалось обнаруживать гончарные изделия с трещинами и другими видами дефектов. Этот метод дожил до наших дней, и им широко пользуются продавцы посуды во всем мире. С развитием техники области применения этого метода расширялись, и наиболее широкое распространение этот метод нашел на железнодорожном транспорте. Практически на любой железнодорожной станции, где поезд стоит дольше 10 минут, выглянув в окно вагона, мы можем увидеть специалиста в области контроля с молотком, который субъективно, по только ему понятным признакам, пытается обнаружить дефекты, которые могут привести к аварийной ситуации на транспорте. Методы, основанные на измерении ЧСК, нашли также достаточно широкое распространение для определения физико-механических свойств различного рода материалов и изделий. Еще 200 лет тому назад известный ученый в области теории колебаний Юнг использовал метод вынужденных колебаний для определения динамического модуля нормальной упругости (модуля Юнга) - одной из основных характеристик, определяющих упругие свойства материала.
До последнего времени достаточно серьезным препятствием на пути практического применения метода и снижения субъективного фактора при контроле являлась сильная зависимость ЧСК от формы и размеров контролируемого изделия, однако, успехи, достигнутые в области анализа спектров ЧСК изделий различных форм и размеров, а также широкое применение компьютерной техники, позволяют в настоящее время существенно упростить процесс контроля, что приводит, в свою очередь, к расширению областей применения этого метода.
