Способ ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов

 

СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ РАВНОМЕРНО ГЕТЕРОГЕННЫХ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что в контролируемый материал излучают ультразвуковые импульсы , принимают донный /сигнал и измеряют его амплитуду, отличающий с я тем, что, с целью noBbmieния точности контроля, принимают отраженный от структуры материала импульс ультразвуковьк колебаний, время распространения которого меньше бремени распространения донного сигнала на его длительность, измеряют максимальную амплитуду этого импульса, сравнивают её с a плитyдoй донного сигнала и по результату сравнения (Л определяют контролируемый параметр.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) Звз С01м 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ (21) 35517 15/25-28 (22) 10.02.83 (46) 23.05.84. Бюл. N !9 (72) Л.В.Воронкова, И.Н.Ермолов, В.И.Куликов и А.И,Беляков (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТМАШ" (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Химченко Н.В., Бобров В.А.

Нераэрушающий контроль в химическом и нефтяном машиностроении. М., "Машиностроение", 1978, с. 68.

2. 46 1 International Foundry

Congress, Madrid, 1979, 14-1-14-6 (прототип). (54) (57) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТ-

РОЛЯ СТРУКТУРЫ РАВНОМЕРНО ГЕТЕРОГЕННЫХ ТВЕРДЫХ ИАТЕРИАПОВ, заключающийся в том, что в контролируемый материал излучают ультразвуковые импульсы, принимают донный сигнал и измеряют его амплитуду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля, принимают отраженный от структуры материала импульс ультразвуковых колебаний, время распространения которого меньше времени распространения донного сигнала на его длительность, измеряют максимальную амплитуду этого импульса, сравнивают ее с амплитудой донного сигнала и по результату сравнения определяют контролируемый параметр.

1 1093967 2

8ННННН Вакхи 3416/36 ТнПвн 823 ПоЩ2нсное

Фнлнал ППП Патент, т. Унторон, ул Проектное,4

Изобретен.те относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле изделий с целью определения формы включений . 5

Известен, способ контроля структуры материалов, заключающийся в том, что в контролируемый материал излучают ультразвуковой импульс, принимают первый и второй эхо-сигналы, измеря- 10 ют время их приема и по этому времени судят о структуре материала С1 3.

Недостатком способа является невозможность его использования для контроля формы включений. 15

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов, 20 заключающийся в том, что излучают ультразвуковые импульсы в контролируемый материал, принимают первый и второй донные импульсы, измеряют их амплитуды и по отношению разности 25 амплитуд к пути определяют форму включений E 23.

Недостатком известного способа является высокая погрешность измерений, достигающая десяти процентов, 30 обусловленная дифракционными явлениями в образце и нестабильностью акустического контакта.

Цель изобретения — повышение точности контроля. 35

Цель достигается тем, что согласно способу ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов, заключающемуся в том, что в контролируемый материал 40 излучают .ультразвуковые импульсы, принимают донный сигнал и измеряют его амплитулу, принимают отраженный от структуры материала импульс ультразвуковых колебаний, время распрост- д5 ранения которого меньше времени распространения донного сигнала на его длительность, измеряют максимальную амплитуду этого импульса, сравнивают ее с амплитудой донного сигнала и по результату сравнения определяют контролируемый параметр.

Способ контроля осуществляется следующим образом.

В контролируемый материал излучают ультразвуковые импульсы. Принимают донный сигнал и структурный шум от неоднородностей структуры материала. Измеряют амплитуду донного сигнала и максимальную амплитуду структурного шума материалов со временем приема, меньшим времени приема донного сигнала не больше, чем на длительность возбужденного импульса. Интервал, в котором измеряют максимальную амплитуду структурного шума, выбран из компромисса: импульс структурного шума не должен сливаться с донным сигналом и отношение сигнал/шум должно быть измерено в одной точке пространства. При этом амплитуда структурных шумов зависит от параметров пьеэопреобразователя, расстояния от точки отражения, акустических параметров исследуемого материала и акустического контакта, амплитуда донного сигнала — от параметров пьезопреобразователя, расстояния от точ. ки отражения и акустического контакта. Вычисляют отношение измеренных амплитуд, которое зависит только от акустических параметров самого материала — скорости распространения ультразвуковых волн и коэффициента рассеяния, значения которых зависят от структуры материала, а именно от формы и размеров включений. Это отношение сравнивают с предварительно тарировочными значениями и на основании сравнения судят о форме включений.

Таким образом, способ ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов позволяет повысить точность контроля за счет устранения неточностей, вызванных нестабильностью акустического контакта и дифракционными явлениями, путем сравнения амплитуд донного импульса и импульса структурных шумов.