Способ ультразвукового контроля качества сварных швов

 

Изобретение относится к неразрушаемому контролю качества изделий и является усовершенствованием основного изобретения по авт. св. JP1228011, Цель дополнительного изобретения - повьшение точности контроля. При контроле изделий наклонным многократно отраженным ультразвуковым (УЗ) пучком волн используют девиацию частоты УЗ-колебаний, средняя частота f которых выбирается из условия f 5-c/uF d cos,-iC, где с - скорость распространения УЗ волн, d - толщина контролируемого изделия, об - угол нормалью к поверхности изделия и акустической осью диаграммы направленности поля излучения искателя , а uF - относительная полоса пропускания частот искателя. За период изменения частоты УЗ-колебаний в изделие излучают не менее шести зондирующих импульсов с разной частотой их заполнения, относительный шаг S изменения частоты УЗ-колебаний от импульса к импульсу выбирают из условия AF/nsS i с/ /п f d cos oi , a дефекты регистрируют по среднему значению амплитуд всех эхо-сигналов за период изменения частоты. S СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ю 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1228011 (21) 4036467/25-28 (22) 13. 01. 86 (46) 07.07.87. Бюл. У 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности (72) В.С. Загорулько, А.П. Стипура и В.Н. Вьюниченко (53) 620. 179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1228011, кл. G 01 N 29/04, 1986. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА СВАРНЫХ ШВОВ (57) Изобретение относится к нераэрушаемому контролю качества иэделий и является усовершенствованием основного изобретения по авт. св. 14*1228011.

Цель дополнительного изобретения— повышение точности контроля. При контроле изделий наклонным миогократ,,SU„„ 22144 А 2 но отраженным ультразвуковым (УЗ) пучком волн используют девиацию частоты УЗ-колебаний, средняя частота которых выбирается иэ условия

< — с/ЬР d cosA,, где с — скорость распространения УЗ волн, d — толщина контролируемого изделия, М, — угол между нормалью к поверхности иэделия и акустической осью диаграммы направленности поля излучения искателя, а h F — относительная полоса пропускания частот искателя. За период изменения частоты УЗ-колебаний в изделие излучают не менее шести (n 6) зондирующих импульсов с разной частотой их заполнения, относительный шаг 3 изменения частоты

УЗ-колебаний от импульса к импульсу выбирают иэ условия аР/п 3 з c/

/n f о соя с, а дефекты регистрируют по среднему значению амплитуд всех эхо-сигналов за период изменения частоты.

1 13221

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий и является усовершенствованием способа по авт.св. № 1228011, Цель изобретения — повышение точности контроля за счет уменьшения разброса амплитуд регистрируемых сигналов.

При контроле изделий многократно отраженным пучком УЗ-колебаний, вводимых в металл сварного шва под больо шим углом (около 70 ), дефект озвучивается несколькими находящимися в створе диаграммы направленности поля искателя УЗ-лучами, распространяющимися под разными углами и претерпевающими на своем пути к дефекту и обратно к искателю разное количество отражений от стенок изделия. Путь,i. 20 пройденный каждым из них от искателя к дефекту, а вследствие этого и время их регистрации, будут разными.

От дефектов с широкой диаграммой на25 правленности отраженного от них звукового поля временные интервалы между соседними регистрирующими сигналами определяются по формуле

d cosa<

gt с

Ь

Реализаций известного способа основана на выборе определенной длительности зондирующих импульсов, большей интервала времени ht между соседними регистрируемыми сигналами от дефекта, девиации частоты зондирующих импульсов в пределах, в которых выполняется условие синфазного и противофазного сложения соседних импульсов, и регистрации среднего значения амплитуды сигналов от дефекта за период изменения частоты. 45

44 l ленной части информации о дефекте не достигается.

Для получения определенной точности контроля необходимо знать количество импульсов и с каким шагом изменяется частота их заполнения за период девиации.

Экспериментально установпено, что обеспечить выполнение условия синфазного и противофазного сложения сигналов возможно при изменении частоты заполнения зондирующих импульсов в пределах, когда число периодов ультразвуковых колебаний, укладывающихся в интервале между соседними регистрируемыми от дефекта эхо-сигналами, изменилост бы на один или более период. При известной относительности полосе пропускания частоты (йР) собственная частота иска— теля определяется из условия

EPd cosa<, Однако выполнение этого условия является недостаточным для получения высокой точности контроля.

Экспериментально установлено, что для получения высокой точности контроля необходимо, чтобы количество и зондирующих импульсов было больше или равно шести. При этом увеличение количества импульсов больше шести не приводит к существенному снижению относительной погрешности контроля. И, наоборот, использование меньше шести импульсов приводит к резкому увеличению погрешности контроля.

Из этого следует, что для достижения высокой точности контроля необходимо использовать не менее шести импульсов

Относительный шаг 3 изменения

Однако при выполнении этих условий не всегда возможно получение высокой точности контроля. Так, например, при определенной частоте собственных колебаний искателя, применяемого для контроля качества стального листа известной толщины, что— бы получить синфазное и противофазное сложение соседних сигналов, изменять частоту необходимо в пределах, превышающих полосу пропускация искателя. При этом высокая точность контроля вслецсивие потери опредечастоты должен удовлетворять следующим условиям. Диапазон изменения частоты ультразвуковых колебаний за период ее девиации не должен выходить за пределы полосы пропускания искателя

Изменение частоты от импульса к импульсу с относительным шагом должно обеспечить изменение числа периодов ультразвуковых колебаний, 1322144 4 полнения, величину которого выбирают из условия укладывающихся в интервале времени между соседними регистрируемыми от дефекта сигналами не менее, чем на 1 ь ьР п с

nfd cos o с по — -- — — ——

fd cosa F с — — — о

n nfd cos oc, Формула изобретения

3d- соэоБ

35 с

) Fd cos c

> делия; частоту заполнения зондирующих импульсов от импульса к Импульсу изменяет с помощью, например, генератора зондирующих импульсов с девиацией частоты, причем среднюю частоту f его выбирают из условия где hF — относительная полоса пропускания частот искателя, а в металл изделия вводят не менее шести зондирующих импульсов эа период девиации частоты с шагом изменения частоты их заполнения, величину которого выбирают из условия

4И cosset

gF c — --- p)

1 п пЫ cos o где Ь Е вЂ” относительная полоса пропускания частоты искателя, излучают в металл иэделия не менее шести зон- где n — количество зондирующим им50 дирующих импульсов с относительным пульсов эа период девиации шагом E изменения частоты из зачастоты.

ВНИИПИ Заказ 2855/38 Тираж 776 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эти условия записываются в следующем виде:

Способ контроля качества сварных

15 швов осуществляется следующим образом.

Вводят в металл изделия со сварным швом и принимают с помощью призматического искателя наклонный пу. 20 чок ультразвуковых колебаний, кото,рый, распространясь в стенке изделия до дефекта и обратно, многократно отражается от стенок изделия: длительность 0 зондирующих импульсов устанавливают и выбирают из условия где d — толщина стенки контролируемого изделия, с — скорость распространения сдвиговых ультразвуковых колебаний в металле; g, — угол между нормалью к поверхности изделия и акустической осью диаграммы направленности поля искателя в металле изгде п — количество зондирующих импульсов эа период девиации частоты, а дефекты регистрируют по среднему значению амплитуд эхо-сигналов от дефекта за период изменения частоты с помощью например, стандартного блока обработки информации, имеющего пороговое устройство.

Выбор параметров контроля, а именйо средней частоты f ультразвуковых колебаний, количество и импульсов эа период ее девиации и шага Р ее изменения от импульса к импульсу обеспечивают высокую точность контроля эа счет уменьшения разброса амплитуд регистрируемых от дефекта сигналов.

Способ ультразвукового контроля качества сварных швов по авт.св. Ф 1228011, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности контроля эа счет уменьшения разброса амплитуд регистрируемых сигналов, среднюю частоту сдвиговых ультразвуковых колебаний выбирают из условия