Отражение от двухгранного угла

Отражение от двухгранного угла поясняется на рис. 5.2.1

Рис 5.2.1. Отражение сферической ультразвуковой волны от двухгранного угла.

Если трансформации волн нет, то в результате двухкратного отражения плоская волна возвращается назад так, что лучи испытывают параллельное смещение. При падении на двухгранный угол волны от сферического источника О отражение происходит как от плоскости MN:отраженные лучи как бы излучаются мнимым источником О′, расположенным зеркально симметрично относительно MN. Однако нижние лучи становятся верхними и наоборот.

С учетом трансформации волн амплитуда однотипной волны, отраженной от двухгранного угла обратно к источнику излучения, может существенно уменьшится. Особенно сильное ослабление однотипной волны наблюдается, когда угол падения на одну из граней близок к обменному.

Рис. 5.2.2 Зависимость коэффициента отражения по амплитуде от угла падения для продольной (пунктир) и поперечной (сплошная линия) волн для двухгранного угла.

Для поперечной волны, когда углы падения на обе грани больше третьего критического, коэффициент отражения равен единице. Другими словами, при падении поперечной волны в стали на границу с воздухом под углами 33,5-56,5^о двухгранный угол отражает ультразвук так же, как плоскость. Это дает возможность использовать его для настройки чувствительности дефектоскопа при контроле наклонным преобразователем с углом ввода из этого диапазона. Оптимальный угол падения ультразвуковых волн из воды на наружную поверхность трубы находится в пределах 14^о – 28^о (I – II критический угол). Предпочтительными углами ввода поперечных ультразвуковых волн в тело трубы, обеспечивающими максимальную амплитуду эхо-сигналов от дефектов, расположенных на наружной и внутренней поверхности трубы, являются углы в диапазоне 35^о – 55^о.