Применение:
Неразрушающий контроль целостности золотых слитков.
Предпосылка:
Участившиеся случаи подделок золотых слитков путем включения в них различных примесей недорогих металлов аналогичной плотности стали острой проблемой на рынке драгоценных металлов. Эти включения очень сложно или просто невозможно определить путем взвешивания или радиографического контроля. Рентгеновская флуоресценция (РФ) – надежный способ подтверждения чистоты золота, но данный метод позволяет исследовать лишь поверхностный слой. Некоторые обработчики драгоценных металлов стали даже высверливать или разрезать слиток для проверки его подлинности. Однако, обычный ультразвуковой контроль позволит быстро и с уверенностью определить любые включения, без необходимости сверления, разрезания и других манипуляций. и гарантирует чистоту и подлинность слитков.
Оборудование:
Для данного типа контроля может использоваться любой дефектоскоп Olympus или прибор с фазированными решетками. Оборудование включает: EPOCH 600, EPOCH 650, EPOCH 1000, OmniScan SX и OmniScan MX2. Рекомендуется использовать преобразователь с частотой 2,25 МГц.
Порядок работы:
В поддельном слитке золота с включением другого металла, предсказуемым образом изменяется путь, по которому ультразвуковые волны проходят через металл. Включения других материалов (отличных от золота), как и пустоты внутри слитка, изменяют углы отражения волн. Большие включения, занимающие большую часть слитка, могут быть также обнаружены по изменению скорости распространения звука.
1. Метод отражения импульс/эхо
Ультразвуковые волны, проходящие через любую среду, распространяются в одном направлении до границы с другим материалом, а затем отражаются обратно в направлении источника. Ультразвуковые дефектоскопы и приборы с фазированными решетками генерируют импульсы высокочастотных звуковых волн, источниками которых служат небольшие ручные преобразователи. Звуковая энергия взаимодействует с тестируемым объектом, прибор измеряет и отображает картину распределения отраженных сигналов. Сигналы, отраженные от внутренней структуры золотого слитка (а не от его противоположной поверхности), изменяют картину и указывают на включение другого металла или внутренние пустоты.
При проведении данного контроля сначала регистрируют эталонный сигнал преобразователя, т. е. сигнал, отраженный от нижней поверхности известного слитка золота. Для измерения времени распространения ультразвуковой волны до нижней поверхности можно использовать строб-импульсы. Любые эхо-сигналы внутри зоны строба указывают на то, что звуковой луч отражается от границы неоднородности материала, и необходимо провести дальнейшую проверку слитка. Ниже показаны типичные изображения на экране.
Изображения на экране дефектоскопа в случаях монолитного металла (слева) и металла с нарушением (справа).
Примечание: Сигнал появляется в зоне, отмеченной красным стробом.
 |  |
Результаты измерений с помощью ФР: монолитного металла (слева) и металла с нарушением (справа). Неоднородность отображается цветом там, где должен быть белый фон.
 |  |
2. Метод контроля путем измерения скорости звука в материале
Скорость звука в чистом золоте равна 3,240 м/с. В более твердых сплавах золота, используемых в ювелирных изделиях, скорость выше, но каждый сплав также характеризуется определенным значением скорости. Если скорость распространения звука отлична от ожидаемой величины, это означает, что состав металла был изменен.
Для проведения контроля преобразователь устанавливают на известный слиток золота и регистрируют сигнал, отраженный от донной поверхности образца. Отраженный сигнал может быть помечен строб-импульсом. Если в слитке определенной толщины положение отраженного сигнала изменяется, значит, изменилась скорость звука в металле, и слиток подлежит дальнейшей проверке другими методами. Наиболее распространенные примеси увеличивают скорость звука, и отраженный сигнал смещается влево (как показано выше).
Примечание: Этот же метод, с небольшими изменениями, может применяться для контроля других драгоценных металлов – серебра и платины. За дополнительной информацией обращайтесь в компанию Olympus.
