Способ ультразвукового контроля изделий

 

Изобретение относится к неразру тающему ультразвуковому контролю изделий и может найти применение, например , при обнаружении нарушений сплошности в поковках и литых заготовках . Цель изобретения - повьш1ение чувствительности. В режиме излучения пьезокерамическим преобразователем зондирующего импульса в изделие на преобразователь подают как импульсное зондирующее напряжение, так и постоянное и переменное электрические напряжения. В режиме приема отраженных ультразвуковых сигналов на пьезокерамический преобразователь также подают постоянное и переменное электрические напряжения. Поэтому и в режиме излучения, и в режиме приема преобразователь имеет нелинейные свойства, раскачивается переменным электрическим напряжением и становится более чувствительным к отраженному сигналу. По амплитуде отраженных , ультразвуковых колебаний судят о дефектности изделий. i (Л ОО ел о с: о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (51) 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3959899/25-28 (22) 05. 10 ° 85 (46) 07. 11. 87. Бюл. N- 41 (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (72) А.В. Медведев и В.E. Городков (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н - 911317, кл. G 01 N 29/04, 1972, (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю изделий и может найти применение, например,при обнаружении нарушений сплошности в поковках и литых заготовках. Цель изобретения — повышение чувствительности. В режиме излучения

„„Я0„„135 О600 пьезокерамическим преобразователем зондирующего импульса в изделие на преобразователь подают как импульсное зондирующее напряжение, так и постоянное и переменное электрические напряжения. В режиме приема отраженных ультразвуковых сигналов на пьезокерамический преобразователь также подают постоянное и переменное электрические напряжения. Поэто- му и в режиме излучения, и в режиме приема преобразователь имеет нелинейные свойства, "раскачиваются" переменным электрическим напряжением и становится более чувствительным к отраженному сигналу. По амплитуде отраженных ультразвуковых колебаний судят о дефектности изделий.

1350600

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля иэделий ультразвуковым методом и может найти применение в различных областях промыш5 ленн1ости, в частности в энергомашиностроении для обнаружения дефектов типа нарушения сплошности, например, в поковках и литых заготовках изделий. t0

Цель изобретения — повышение чувствительности контроля.

Способ осуществляется следующим образом.

Создают среду с нелинейными свой- 15 ствами в пьезокерамическом преобразователе, для чего подают постоянное электрическое напряжение на электро- . ды преобразователя, Так как пьезопреобразователь выполнен из пьезоке- 2О рамики, имеющей доменную структуру, подача электрического напряжения разворачивает домены и тем самым ,создает нелинейную среду.

Прежде, чем подать на преобразо- 25 ватель зондирующие импульсы, устанавливают их исходную частоту f „ „ заполнения в зависимости от резонансной частоты пьезопреобразователя, частоты f „„ переменного электричес- ЗО кого напряжения и частоты f „р,„ принимаемых импульсов, например, от дефектов или,противоположной стенки изделия.

Пример. При резонансной частоте пьезопреобразователя f = 2,5 МГц и электрической добротности его больше 10 кривые изменения чувствительнос ти в зависимости от частоты имеют минимум в точке f/f, = 1, а в точках 4О

f/f,, примерно равных 0,9 и 1,2, появляются два максимума. Для получения максимальной чувствительности устанавливают, например, частоту f M равной 1,0 МГц и Г qрдр = 1у0 МГц. 45

Тогда в режиме излучения суммарная частота излучения 2,0 МГц, что равно первому максимуму (0,8 f ) на кривой чувствительности, а отраженные от дефекта эти колебания, поступая на преобразователь, складываются с непрерывными колебаниями переменного напряжения, в результате чего суммарная частота равна 3,0 МГц, что соответствует второму максимуму (1,2 fp).

При обеспечении этих условий переменные электрические напряжения подают посредством соответствующих элект-. родов на пьезопреобраэователь.

Таким образом, за счет нелинейного взаимодействия ультразвуковых колебаний с высокочастотным эаполнением зондирующих импульсов непрерывных колебаний от переменного напряжения образуются ультразвуковые колебания разностной и суммарной частот.

Ультразвуковые колебания с таким спектром поступают в контролируемое изделие и распространяются на различную глубину, т,е. низкочастотные распространяются на большую глубину, чем высокочастотные (суммарной частоты). Отраженные от дефекта или противоположной стенки изделия эти сигналы принимаются этим же преобразователем, еще раз взаимодействуют нелинейно с непрерывными колебаниями генератора в материале преобразователя, при этом получается определенный спектр частот раэностной .и суммарной величин. По амплитуде отраженных ультразвуковых колебаний судят о дефектности. изделий.

Согласно данному способу дважды проходит нелинейное взаимодействие льтразвуковых колебаний. В режиме злучения и приема пьэзоэлемент переведен в среду с нелинейными свойствами путем подачи на него постоянного электрического. поля (порядка

20-30 кВ в зависимости от типа пьезокерамики пьезопреобразователя).

В режимах излучения и приема пьезоэлемент=: "раскачивается, т.е. постоянно. возбужден непрерывными, например синусоидальными колебаниями. С этими колебаниями в режиме приема взаимодействует эхо-сигнал. В,результате взаимодействия увеличивается амплитуда непрерывных колебаний, которая фиксируется аппаратурой на другой частоте, образующейся от их сложения, например суммарной. В этом

tt lI случае на постепенную раскачку практически не тратится энергия упомянутого эхо-сигнала, что позволяет принимать и фиксировать более слабые по мощности принимаемые сигналы.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в. том, что при излучении зондирующего импульса подают на пьезокерамический преобразователь постоянное электрическое напряжение, принимают отраженные от дефектов ультразвуковые колебания и

Составитель Л. Кондрыкинская

Редактор П. Гереши Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 5280/45 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 по их параметрам судят о дефектности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, при излучении и при приеме ультразвуковых колебаний на пье-, 50600

4 зокерамический преобразователь подают постоянное и переменное электри1 ческие напряжения, а о дефектности

5 изделия судят по амплитуде отраженных ультразвуковых колебаний.