Investigation of Characteristics of Sheets of Polyurethane Foam Using Acoustic Methods

Abstract

Представлена разработанная установка бесконтактного акустического контроля листов из пенополиэтилена, основанная на регистрации амплитудного параметра импульсного сигнала, прошедшего сквозь лист, и позволяющая выявлять различные типы дефектов разных размеров, что является достаточно важным при применении пенополиэтилена в особо опасных областях промышленности – нефтегазовой, авиационной, атомной и др.Разработана новая методика контроля листов пенополиэтилена, в основе которой лежит акустический теневой бесконтактный метод, использующий высокочастотную область звукового диапазона (5…13 кГц). Суть бесконтактного акустического теневого метода состоит в анализе изменения амплитуды прошедшей волны сквозь лист пенополиэтилена, обусловленного наличием дефекта. Для исследований использована уникальная научная установка «Информационно-измерительный комплекс для исследования акустических свойств материалов и изделий» (зарегистрирована на портале научно-технологической инфраструктуры РФ http://ckp-rf.ru), в состав которой входит информационно-измерительная система для бесконтактного возбуждения, регистрации и измерения параметров акустических волн в пористых средах.Исследование возможности обнаружения дефектов различного типа-вида проводилось на искусственных дефектах, таких как вмятина (сразу после формирования и после восстановления листа), порез (сквозной и несквозной), включение (намного превышающее по плотности), отверстие, расслоение. Измерения амплитудного параметра импульсного сигнала, прошедшего сквозь лист пенополиэтилена в области расположения искусственных дефектов различного размера, позволили оценить чувствительность установки и методики.Проанализировав полученные данные, можно сделать вывод, что сквозные несплошности, неоднородность плотности и дефекты, плоскость которых находится перпендикулярно направлению акустической волны, обнаруживаются с достаточно высокой чувствительностью, следовательно, минимальные размеры их обнаружения соизмеримы с размером пор пенополиэтилена за исключением несквозных порезов, для которых размер дефектов должен быть в несколько раз выше, так как чувствительность к ним находится ниже погрешности измерения (1 отн. ед.).