Способ ультразвуковой дефектоскопии изделий из крупноструктурных материалов

 

СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КРУПНОСТРУКТУРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий двухкоординатное сканирование контролируемого изделия ультразвуковьми колебаниями путем синхронного перемещения излучателя и приемных преобразователей по поверхности изделия, измерение временного сдвига между принятыми сигналами, по изменению величины которого определяют дефектность контролируемого изделия, отличающийся тем, что, с целью повыиения точности определения типа и размера дефекта плоскопараллельных изделий, устанавливают три приемных преобразователя на одной линии, причем два крайних равноудаленно от дэнтрального приемного преобразователя, установленного соосно с излучающим преобразователем ,, принимают ультразвуковой сигнал в процессе синхронного сканирования , определяют тип дефекта по нарушению последовательности прихоi да сигнала на центральный и крайние преобразователи, а для определения (Л размера дефекта производят дальнейшее синхронное сканирование до одновременного прихода сигнала на крайние преобразователи, после чего перемещают крайние приемные преобразователи в стороны от центрального по линии сканирования, и при максимальной величине временного сдвига между приходом сигнала на крайние 05 и центральный преобразователи по положению крайних преобразователей определяют размер дефекта. 4;;ib со

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 А (19) (11), ЗШ 1 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бв Щ(,",,:::ь (21) 35054.78/2-5-28 (22) 28.10.82. (46) 15.01.84. Бюл. Р 2 (7 2) Ю.A. Иедведков, Ю.И. Поповкин, A.H.Tóïèêîâ и Э.С.Варыпаев (71) Запорожский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института Цветметавтоматика (53) 620.179.16(088,8) (56) 1. Рапопорт Ю.14. Ультразвуковая дефектоскопия строительных деталей и конструкций. Л., Стройиздат, Ленинградское отделение, 1975, с, 92-101.

2. Яыциков В.С., Носов В.Н.

К оборудованию ультразвукового корреляционного метода дефектоскопии,. крупноструктуриых материалов. Дефектоскопия, 1972, 9 3, с. 39-44 (прототип). (54)(57) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИЗДЕЛИИ ИЗ КРУПНОСТРУКТУРНЫХ ИАТЕРИАЛОВ, включакщий двухкоординатное сканирование контролируемого изделия ультразвуковыми колебаниями путем синхронного переме-. щения излучателя и приемных преобразователей по поверхности иэделия, измерение временного сдвига между принятыми сигналами, по изменению величины которого определяют дефектHocTb контролируемого иэделия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения типа и размера дефекта плоскопараллельных иэделий, устанавливают три приемных преобразователя на одной линии; причем два крайних равноудаленно от центрального приемного преобразователя, установленного соосно с излучающим преобразователем,, принимают ультразвуковой сигнал в процессе синхронного сканирования, определяют тип дефекта по нарушению последовательности прихода сигнала на центральный и крайние Е преобразователи, а для определения размера дефекта производят дальнейшее синхронное сканирование до одновременного прихода сигнала на крайние преобразователи, после чего перемещают крайние приемные преобра- Я зователи в стороны от центрального по линии сканирования, и при максимальной величине временного сдвига между приходом сигнала на крайние и центральный преобразователи по положению крайних преобразователей определяют размер дефекта.

1067431

60

Изобретение относится к ультразвумовьзл методам нераэрушающего контроля изделий и может быть использовано н ектродном производстве для отбраковки ниппелей и другой электродной продукции.

Известен способ ультразвукового контроля теневым методом, заключающийся в том, что предварительно наносится .на изделие сетка, образуе мая пересечением взаимно перпендикулярных линий, искатели устанавливают в точке пересечения линий на обеих плоскрстях контролируемого из делия и, прозвучивая изделие в двух взаимно перпендикулярных направлениях, определяют объемные размеры дефектной зоны (11.

Недостатком этого метода является невозможность определения типа дефекта дри контроле изделий из крупнозернистых неоднородных материалов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ.ультразвуковой дефектоскопии изделий из крупноструктурных материалов, включающий двухкоординатное сканирование контролируемого иэделия ультразвуковыми колебаниями путем синхронного перемещения излучателя и приемных преобразователей по понерхности изделия, измерение временного сднига меящу принятыми сигнала° ми, по изменению величины которого определяют дефектность контролируемого изделия (21. 35

Однако Данный способ применим к материалам, для которых можно заранее заДать эталонный временной сдвиг между принятыми сигналами. Так, например, для определения типа и раз- 40 мера дефекта изделия иэ неоднородного, трещиноватого материала эталонное время задать невозможно, так как скорость распространения упругих волн по длине иэделия изменяется, тем более у разных изделий и из раз." ных партий;

Целью изобретения является повышение точности определения типа и размера дефекта плоскопараллельных изделий.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу ультразвуковой дефектоскопии изделий иэ крупноструктурных материалов, включающему двухкоординатное сканирование контролируемого изделия ультразвуковыми колебаниями путем синхронного перемещения излучателя и приемных преобразователей по поверхности изделия, йэмерение временного сдвига между принятыми сигналами, по изменению величины которого определяют дефектность контролируемого изделия, устанавливают трй приемных преобразователя на одной линии, причем два 65 крайних равноудаленно от центрального приемного преобразователя, установленного соосно с излучающим пр:=збразонателем, принимают ультразнчк.. вой сигнал н процессе синхронно о скайиронания, определяюг тип дефек1 та по нарушению последовательности прихода сигнала на центральный и крайние преобразователи, а для определения размера дефекта производят дальнейшее синхронное сканирование до одновременного прихода сигнала на крайние преобразователи, после чего перемещают крайние приемные преобразователи и стороны от ,центрального по линии сканирования, и при максимальной .величине нременного сдвига между приходом сигнала .на крайние и центральный преобраэова. тели по положению крайних преобразователей определяют размер дефекта.

Сущность способа заключается и следукщем.

При сканировании контролируемого изделия начало изменения временного сдвига между приходом сигнала на центральный и крайние приемные преобразователи указывает на наличие дефекта. Характер дефекта можно определить дальнейшим перемещением иэлучающего и приемного преобразователя, Если последовательность прихода ультразвукового сигнала на датчики не нарушилась, т.е. сначала сигналепринимается центральным приемным преобразователем, а затем крайними, это однозначно указывает на неоднородность структуры контролируемого участка изделия. Если же последовательность прихода сигнала нарушается, т.е. сигнал принимается крайними датчиками раньше, чем центральным ,цатчиком, то это говорит о наличие на пути трех лучей дефекта типа несплошность. Равенство временных сдвигов между приходом сигнала на крайние и центральный датчики указывает на геометрический центр тени дефекта типа несплошности на линии сканиронания. Раздвигая крайние датчики до получения максимального временного сдвига между приходом сггнала на крайние и центральный датчики, однозначно определяют границы тени дефекта тица несплошность по линии сканирования, совпадающие с точкой пересечения перпендикуляров крайних датчиков к линии сканирования.

Проведя многократное сканирование при проэвучинании изделия, когда каждая новая траектория сканирования параллельно смещена на определенный шаг, величина которого не пренышает величину допустимого размера тени дефекта, можно получить совокупность точек, определяющих внешние границы дефекта типа несплошность.

106.7431.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализукщего предлагаемый способ.

Устройство для контроля изделия 1 состоит из излучателя 2, установленного на контролируемом иэделии 1, приемных преобразователей 3, 4 и 5, из которых центральный преобразователь 3 установлен на одной оси с излучателем 2 и жестко связан с ним.

Крайние преобразователи 4 и 5 распо- 10 ложены по обе стороны от преобразователя 3 на одной линии с ним и связаны со своими сканирукщими механизмами 6 и 7. Сканирующий механизм 8 связан с излучателем 2 и приемными пре- 15 образователями 3, 4 и 5. Устройство содержит также блок 9 управления, соединенный со сканирукщими механиз-, мами 6, 7 и 8, синхронизатор 10„ соединенный с блоком 11 определения последовательности прихода сигнала и блоком 12 определения времени между приходами сигнала на приэмные преобразователи, блок 13 поиска экстремума, соединенный через 25 ,лок 9 управления со сканирующими механизмами 6 и 7.

Способ осуществляется следукщим образом.

Перед началом контроля приемные преобразователи 3, 4 и 5 и излучатель 2 прижимаются к контролируемому иэделию 1, причем устанавливается равное расстояние между- центральным и кРайними приемными преобразователями. Включается сканирунщий механизм 8, который синхронно перемещает все преобразователи вдоль оси сканирования. При переходе дефектной зоны одним иэ крайних приемных преобразователей время между приходами сигнала на центральный преобразователь 3 и этим крайним преобразователем увеличивается, затем при входе. центрального преобразователя в дефектную зону изменяется последовательность приходов сигнала. Вначале сигнал принимается преобразователем 5, который еще не в дефектной зоне, затем преобразователем 3. Когда время между приходом сигнала на преобразователи становится минимальным (или равныл нулю), выключается первый сканирукщий механизм 8. Это. значит, что геометрический центр деГ фекта. по линии сканирования находится на оси между излучателем 2 и при- емным преобразователем 3. Затем включается блок 13 поиска экстремума и через блок 9 управления дается команда на сканирукщие механизмы 6 и 7, которые перемещают преобразователи 4 и 5 в сторону от преобразователя 3 ° Время между приходами сиг" нала на преобразователи 4 и 5 и преобразователь 3 увеличивается до максимума. Елок 13 поиска экстремума определяет этот момент и останавливает через блок 9 управления сканирующ е механизмы 6 и 7. Положение преобщие м раэователей 4 и 5 в этот момент соответствует границе тени дефекта по линии сканирования.

Предлагаемый способ позволяет увеличить точность и качество отбраковки контролируемой продукции.

ВНИИПИ Заказ 11203/49

Тираж 828 Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4