Способ настройки ультразвукового эхо-дефектоскопа

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии поверхностными или нормальными волнами различных изделий. изобретения является повьппение точности настройки при контроле поверхностньп или нормальными волнами вследствие повьшения коэффициента отражения от уголкового отражателя. Устанавливают на поверхности изделия ультразвуковой преобразователь и уголковый отражатель , параметры которого выбирают из соотношений б arcsin((p); 8g arcsin(Cp/C); b 3 cosp /o6;- bg-3-cos 6f/ui ; h (6g-0); hf h Cf/Cj. , где 0 и 0g - углы, образованные отражающими гранями отражателя с поверхностью изделия; С и Of - скорость распространения поп еречной и продольной волн в материале отражателя; Сф - фазовая скорость распространения поверхностной или нормальной волны в материале изделия; Ь иЬ - длины отражающих граней отражателя; и - коэффициент затухания поверхностной или нормальной волны в материале изделия вследствие излучения энергии heрасстояния в отражатель; h и от переднего ребра контактной плоскости отражателя до отражающих граней отражателя. Излучают и принимают ультразвуковые колебания, отраженные уголковым отражателем. Измеряют параметры принятых колебаний и по ним производят настройку дефектоскопа . 1 ил. с s (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D4 С 01 N 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3833011/25-28 (22 30.12.84 (46) 07.05.86. Бюл. !! 17 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Н.Н.Егоров, Л.А.Никифоров и А.В.Харитонов (53) 620.179.!6 (088.8) (56) Дефектоскопия, 1968, К- 4, с. 41-47.

Патент СССР В 489-360, кл. С! 01 !! 29/04, 1975. (54) СПОСОБ НАСТРОЙКИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЭХО-ДЕФЕКТОСКОПА (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии поверхностными или нормальными волнами различных изделий. Целью изобретения является повышение точности настройки при контроле поверхностныщ или нормальными волнами вследствие повышения коэффициента отражения от уголкового отражателя. Устанавливают на поверхности изделия ультразвуковой. SU 1229683 А 1 преобразователь и уголковый отражатель, параметры которого выбирают иэ соотношений 8 = arcsin(Cg/Ср);

9 = arcsin(C /С ); Ъ 3 cos8

h(= Ь,С,/С,, где 6 и 9 — углы, образованные отражающими гранями отражателя с поверхностью изделия; С1 и Ср — скорость распространения поперечной и продольной волн в материале отражателя; С вЂ” фазовая скорость распрост9 ранения поверхностной или нормальной волны в материале изделия; Ъ и Ь длины отражающих граней отражателя;

Ы вЂ” коэффициент затухания поверхностной или нормальной волны в материале изделия вследствие излучения энергии в отражатель; h и h — расстояния от переднего ребра контактной плоскости отражателя до отражающих граней отражателя. Излучают и принимают ультразвуковые колебания, отраженные уголковым отражателем. Измеряют параметры принятых колебаний и по ним производят настройку дефектоскопа. 1 ил.

1229683

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может бытьем использовано для ультразвуковой дефектоскопии поверхностными или нормальными волнами различных изделий, в частности тонкостенных конструкций и,листов. Цель изобретения — повьш ение точности настройки при контроле поверхностными или нормальными волнами путем повышения коэффициента отражения от уголкового отражателя.

На чертеже представлена схема реализации настройки с помощью уголкового отражателя ультразвукового эхо-дефектоскопа.

На чертеже обозначены преобразователь 1, уголковый отражатель 2, отражающие грани 3 и 4. уголкового . отражателя 2, контактная плоскость 5 отражателя 2, передняя грань 6 контактной плоскости 5 отражателя 2, контролируемое изделие 7 и ультразвуковой эхо-дефектоскоп 8.

Способ настройки с помощью уголкового отражателя ультразвукового эхо-дефектоскопа реализуется следующим образом.

Выбирают параметры уголкового отражателя 2 с двумя отражающими:гранями 3 и 4, выполненного из твердого материала с малым собственным поглощением, например из стекла, из следующих соотношений:

9 = arcsin (С /С, );

8 = arcsin (С /С, );

3 соз6

Ь

3 cos 9е

3

В с(h< = b .cog (Вд -e ), h< Се

Е С, где 9< и 6< — углы, образованные отражающими,гранями 4 и 3 отражателя 2 с поверхностью контролируемого изделия 7 или, что то же самое, с контактной плоскостью 5 отражателя 2;

С вЂ” скорость распространения поперечной волны в материале отражателя 2;

Се — скорость распространения продольной волны в материале отражателя 2,", С вЂ” фазовая скорость распространения поверхностной или нормальной волны в материале изделия 7;

5 Ь и Ь вЂ” длины отражающих граней

4 и 3 отражателя 2; коэффициент затухания поверхностной или нормальной волны в материале изделия 7 вследствие энергии в отражатель 2; и Ь РасстоЯниЯ от пеРеднего ребра 6 контактной плос15 кости 5 отражателя 2 до отражающих граней 4 и 3 отражателя 2.

Устанавливают на поверхности изделия 7 ультразвуковой преобразо2б ватель 1, например наклонный призматический пьезопреобразователь и уголковый отражатель 2, так, чтобы его переднее ребро в контактной плоскости 5 было обращено к преобразователю

25 1. С помощью дефектоскопа 8, электрически связанного с преобразователем 1, излучают последним ультразвуковые колебания таким образом, что в изделии

7 распространяются поверхностные или нормальные волны по направлению к отражателю 2. Проходя под контактной плоскостью 5 отражателя 2, поверхностная или нормальная волна практически пслностью переизлучает свою

35 энергию в отражатель 2 в виде энергий неоднородных поперечных и продольных волн. Неоднородная поперечная волна в отражателе 2 распространяется под углом 8< к нормали с конQQ тактной плоскостью 5 а продольная—

1 пор углом 0 . Неоднородные волны нормально падают на отражающие грани 3 и 4, практически полностью отражаются от них, падают под углами

8< и 6 на контактную плоскость и возбуждают в изделии 7 поверхностную или нормальную волну, распространяющуюся в обратном направлении, т.е. от отражателя 2 к преобразователю 1.

Отраженные уголковым отражателем 2

50 колебания принимают преобразователем 1, измеряют при помощи дефектоскопа их параметры и с помощью измеренных параметров производят настройку дефектоскопа 8.

Так как выбранные длины Ъ и Ь

0 позволяют определить длину контактной плоскости 5, равную 3/g., то очевидно, что после прохождения этой

l229683 области амплитуда излученной поверхностной или нормальной волны за счет переизлучения в отражатель уменьшается в е раз, т.е. практически вся э энергия волны переходит в отражатель

2. Эффективность преобразования энергии отраженных гранями 3 и 4 отражателя 2 волн в обратные поверхностные или нормальные волны практически равна единице вследствие оптимального 10 распределения амплитуды по фронту при сложении неоднородных продольных и поперечных волн благодаря выбору определенных высот hi и h4.

Точность настройки при контроле обеспечивается при использовании поверхностных или нормальных волн за ь счет увеличения значения коэффициента отражения отражателя до единицы, в результате чего для настроикн ис пользуются эхо-сигналы значительной амплитуды.

Формула изобретения

Способ настройки ультразвукового эхо-дефектоскопа, заключающийся в том, что устанавливают ультразвуковой преобразователь и уголковый отражатель на поверхности иэделия, из- З лучают с помощью преобразователя ультразвуковые колебания, принимают отраженные уголковым отражателем колебания, измеряют параметры принятых колебаний, по которым производят настройку дефектоскопа, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности настройки при контроле. поверхностными или нормальными волнами, используют уголковый отражатель с двугранной отражающей

arcsin (С /С );

arcsin (С /C+);

3 ° cos <<

oL

3. costa (6

5 =

ЬФ ctg(Вг -0 ) 3 ь с

С с

h)

8 где 8 и 8<— углы,. образованные отражающими гранями отражателя с поверхностью изделия; скорость распространения поперечной волны в материале отражателя; скорость распространения продольной волны в материале отражателя; фазовая скорость распространения поверхностной или нормальной волны в материале .изделия; длины отражающих граней отражателя; коэффициент затухания поверхностной или нормальной волны в материале изделия вследствие излучения энергии в отражатель; расстояние от переднего ребра контактной плоскости отражателя до отражающих граней отражателя.

Ь и bg4 поверхностью, параметры которого выбирают из соотношений

1229683

Составитель Г. Гондаревский

ТехРед П.Олейник

Корректор М.Самборская

Редактор А.Козориз

Подписное

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2446/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4