Способ ультразвукового структурного анализа материала

 

СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СТРУКТУРНОГО АНАЛЮА МАТЕРИАЛА, заключающийся в том, что в образце из исследуемого материала на определенной частоте возбуждают импульс ультразвуковой плоской волны, принимают этот импульс после прохождения образца, измеряют амплитуду принятого сигнала и по измеренной амплитуде определяют коэффициент затухания ультразвуковых волн, отличающийся тем, что, с целыо повышения точности структурного анализа, возбуждают в образце на той же частоте импульс ультразвуковой сферической волны, измеряют сигнал реверберации упругих волн в образце, по величине i которого определяют коэффициент поглощения ультразвуковой волны, (Л и по разности коэффициентов затухания и поглощения определяют структуру исследуемого материала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5))4 G 01 N 29/00 р

)j

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

,(21) 2599880/25-28 (22) 06.06.83 (46) 15.10.85. Бюл. У 38 (72) В.Н. Федоров и В.В. Летуновский (71) Красноярский политехнический институт (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) Носов В.А. Проектирование ультразвуковой аппаратуры. М.,,1972, с. 117.

Колесников А.Е. Ультразвуковые измерения. N.: Изд-во стандартов, 1970, с. 102-110. (54)(57) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

СТРУКТУРНОГО АНАЛИЗА МАТЕРИАЛА, заключающийся в том, что в образце из исследуемого материала на определенной частоте возбуждают импульс ультразвуковой плоской волны, принимают этот импульс после прохождения образца, измеряют амплитуду принятого сигнала и по измеренной амплитуде определяют коэффициент затухания ультразвуковых волн, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности структурного анализа, возбуждают в образце на той же частоте импульс ультразвуковой сферической волны, измеряют сигнал реверберации упругих волн в образце, по величине которого определяют коэффициент поглощения ультразвуковой волны, и по разности коэффициентов затухания и поглощения определяют структуру исследуемого материала.

1185220 го

Составитель А.Федоров

Редактор M. Бандура Техред Л.Миклош Корректор С.Шекмар

Заказ 6356/39 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля структуры материалов, например среднего размера зерна. 5

Целью изобретения является повышение точности структурного анализа.

Способ ультразвукового структурного анализа материала осуществляют следующим образом °

В образце иэ исследуемого материала на определенной частоте возбуждают импульс ультразвуковой плоской волны, Принимают этот импульс после прохождения образца и измеряют амплитуду принятого сигнала. По измеренной амплитуде определяют коэффициент затухания ультразвуковых волн, например, методом сравнения экспоненты с огибающей эхоимпульсов на экране осциллографа.

Затухание импульса плоской волны обусловлено геометрическим рассеянием и поглощением. Коэффициент затухания в этом случае определяется 25 между плоскопараллельными поверхностями в начальный период времени прихода эхоимпульсов, когда геометрически рассеянные волны в виде структурных помех не оказывают су- З0 щественного влияния на амплитуду принятых эхоимпульсов. Затем в том же образце на той же частоте возбуждают импульс ультразвуковой сферической волны, например, фокусирующим 35 или рассеивающим преобразователем.

Измеряют сигнал реверберации упругих волн в образце, по которому определяют коэффициенты поглощения ультразвуковой волны. Коэффициент 40 поглощения по сигналу сплошной реверберации определяют методом совме щения экспоненты с огибающей сигналов на экране осциллографа. В случае определения коэффициента поглощения сферической волны, рассеянные на внутренних дефектах структурные волны (структурная реверберация), совместно с многократно отраженными от всех граничных поверхностей объекта (объемная реверберация), образуют единый непрерывный сигнал реверберации, затухание которого обусловлено только поглощением. Определяемый коэффициент поглощения является усредненной характеристикой всего. объема объекта. Вычитая из коэффициента затухания плоской волны коэффициент поглощения сферической волны, получают коэффициент рассеяния, который характеризует структуру материала изделия °

По построенному тарировочному графику зависимости коэффициента рассеяния от структуры материала объекта (среднего размера зерна, карбидных неоднородностей и т.д.) и измеренному коэффициенту рассеяния определяют структуру исследуемого материала.

Способ ультразвукового структурного анализа материала позволяет повысить точность изменения,поскольку коэффициент рассеяния, определенный как разность коэффициента затухания и коэффициента поглощения ультразвуковых волн при замере на одной частоте, наиболее точно характеризует структуру материала.