Правильный выбор частоты ультразвукового преобразователя критически важен для точного неразрушающего контроля. Основное правило заключается в поиске компромисса: выше частота = лучше разрешение для мелких дефектов, в то время как ниже частота = глубже проникновение при меньшем затухании. Ниже приведено краткое отраслевое руководство по выбору частоты для трех распространенных типов изделий.

1. Крупнозернистые изделия

Типичные материалы: аустенитная нержавеющая сталь, литая сталь, жаропрочные сплавы, крупнозернистые сварные швы

Сложность: сильное рассеяние ультразвука на границах зерен вызывает высокий уровень структурного шума («травы»), который легко маскирует эхо-сигналы от дефектов.

Рекомендуемая частота: 0,5 МГц – 2,5 МГц

• 0,5–1 МГц: для особо толстых крупнозернистых отливок (>100 мм)

• 1–2,5 МГц: для сварных швов и поковок средней толщины (30–100 мм)

Примечание: частоты от 5 МГц и выше запрещены, так как они создают чрезмерный шум и делают контроль невозможным.

2. Тонкостенные изделия (≤10 мм)

Типичные детали: тонкие листы, трубки малого диаметра, тонкостенные трубы, плакирующие/футеровочные пластины

Сложность: малая толщина стенки требует короткой мертвой зоны; эхо-сигналы от дефектов легко накладываются на донные эхо-сигналы.

Рекомендуемая частота: 5 МГц – 15 МГц (мелкозернистый материал)

• 10–15 МГц: для особо тонких изделий (0,5–3 мм) для обеспечения высокой разрешающей способности в ближней зоне

• 5–10 МГц: для стандартных тонкостенных деталей (3–10 мм)

Особое правило: для тонкостенных крупнозернистых изделий максимальная частота ограничена 2,5 МГц.

3. Толстостенные изделия (>30 мм)

Типичные детали: массивные поковки, толстостенные сосуды, крупногабаритные валы, толстые сварные швы

Сложность: длинный путь распространения звука приводит к сильному затуханию энергии.

Рекомендуемая частота: 1 МГц – 5 МГц

• 1–2 МГц: для особо толстых изделий (>150 мм) для максимального проникновения

• 2–2,5 МГц: для конструкционных деталей средней толщины (30–150 мм, универсально для контроля сварных швов)

• 5 МГц: опционально для мелкозернистой толстой углеродистой стали толщиной до 80 мм