Ультразвуковой способ контроля шероховатости поверхности изделия

 

П:юбретенис относится к области измерения 1иеро.ховатости иоверхностей, 11е, 1ыо изобретения являются иовын1ение точности и расипфение OO.IISCTH п имеиснпя 1имсдствие обеспечения возможносги контроля из де, П1Й и.з материален С бo.llvии i к(Г:и1к{1ициентом затухания и oTC rpoiiKH от дифракционных эффектов и iC - } } - качсства акустического контакта б,1агода|1я H3N:epe- нию максима, ibHoii амн, нмну.льса структурногч) И1ума в нрид()1по11 .(оно. Импульс у,т1 тразвуковых Ko. ie6ainiii ir-i.u Haior в изле, через контро.чирх кмцч lo ч() ность н нринимают доннь ; ахо - ,.ii)C и нлп1у, П)СЫ структурного . 11з им1як)т амп, пггуды донного , ii,ca ji л аксимального нмпу,тьса структурн()го Hiyva н нридон- Hoii области, а высоту iieposiHOCTeii KOHi poЛНруеМО поверхности OniUMC/lHiOT но ТН()шению измеренных амн. штуд с х четом конкретного 1атерна,та ii то.чнип ы контро, мого изде.шя. 2 ил. U5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1352207 А1 (51) 4 G Ol В 21/30, Ci Ol Х 2(3,<0() 1

ВСЕС3>((1:.-",НЛ

1 П)! ° . . ", р, «

171){- ". .".": {

ЬМЯЛКОТЕУ, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l) 4079280,/25-28 (22) 26.06.86 (46) 15.11.87. Ь!ол. ¹ 42 (71 ) Научно-II poft3tfoлствон ное 00 ьел>! пение по r«.vktoлоп|и мап(иностроения «ЦНИИТMA (11 » (72) Л. В. Воронкова, В. Л. Воронков и И. Н. Ермолов (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свил«тельство СССР

М> 993018, кл. С) 01 В 21, 30, 1981.

Ь A ог1(1 conference on non(festrttctive

t«stin<<>. Сапп«в, 1976, 3Е 11, р. 82. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ C(10CO5 КОНТРОЛЯ 111ЕРОХОВЛТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ИЗ 1ЕЛИЯ (57) Изобрет«нис относится к области иач«ронин н)«розоватости иовеpxtfocT«ki. Цсль|о

И 30() PCT(> Н И Я Я В,| Я IОТСЯ П О В I ill(. 11 I I C To

fl Р;Iс и|и Р«ни« ()0.1а i 11 пРи;<. Ifi >I II II в(. I(., С Т В И (. O 0 < C I I i"

<елий II3 м()терна(!013 i ()оль пи3 ко зффициентом зату:(ания 11 отс)роики ol .(ифрак1(ион!1ь(.\ аффс кТов II (t),13 к l «||1| и и 1« 1 |(. i 1(с( а к сти !пульс ультразвуковы; ко,| Oui!!If! у |а|0| в из<(ели«иер«з lioilTpoлиру!)II!3|0 |о< (| .l!ОСтЬ II IIPIIIIII313ti)T lolili!>i:t r () tt)n.., lt>i им||с,п>(!>I стрсктмрно!.о ill) м;1. 113) i p il()T ()мил|!гуть1 10!Itl()I It%!It%, l |,с;i i 3!;Iк н)1а ii>ноп> нмимг(ьс(1 стр(ктмрного и:(и;! | Ilf!,I I!>!!-!

foil ()()г!11(ти, а вы«() (м ili>р!)!5! !()сi (> к() н г р< ), 1 ИР > (.3t oft flot3C Р);НОСТИ Oil f)!> ii, 151lo llo (>Тll!)I!IeH1lIO и331« f)CII н Ы X а 31tt. l IITX л (X 1(l им ti<)tl

К Р С Т Н О Г 0 М 11 Т «Р 11 kl,! 11 И O. I I l i l I I!! >t К < ) Н Т f ) (), 1 И Р V!. МОГO ИЗЛ«.|ИЯ. 2 И,|.

1352207

h = а(10 — Ь)+С, Формула изобретения

h = a(I0" — Ь)+с, 55!

Изобретение относится к измерению шероховатости поверхностей и может быть использовано при контроле высоты неровнОстей поверхности различных изделий, например отливок из чугуна.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения за счет обеспечения возможности контполя изделий, на которых невозможно получить второй донный эхо-импульс ультразвуковых (УЗ) колебаний, с меньшей зависимостью результатов измерений от дифракционных эффектов и нестабильности акустического контакта.

На фиг. представлена временная развертка эхо-сигналов, полученных в результате излучения в контролируемое изделие импульса УЗ-колебаний; на фиг. 2 — эмпирическая зависимость высоты h неровностей от отношения A,/À измеряемых амплитуд.

В изделие через контролируемую поверхность излучают импульс УЗ-колебаний.

Принимают импульс УЗ-колебания, отраженный донной поверхностью и возвращающийся к контролируемой поверхности через время t, от посылки зондирующего импульса, и УЗ-импульсы структурного шума. Измеряют амплитуду А. донного импульса и амплитуду А максимального импульса структурного шума в интервале времени длительностью, равной длительности Я . донного сигнала, причем начало этого интервала отстоит от посылки зондирующего импульса на время t. —,, и определяют высоту неровностей контролируемой поверхности изделия по зависимости

Ag/Лш

h = а(10 — b)+C, где а, Ь и с — — коэффициенты, определяемые материалом контролируемого изделия.

Ультразвуковой способ контроля шероховатости поверхности изделия реализуется следующим образом.

Устанавливают на контролируемой поверхности изделия, например отливке из чугуНа ЖЧЮХШ, УЗ-преобразователь. Излучают в изделие через слой контактной жидкости импульс УЗ-колебаний и принимают УЗ-преобразователем отраженные в изделии эхо-сигналы. На экране УЗ-дефектоскопа наблюдается осциллограмма (фиг. 1). Измеряют длительность<ь донного эхо-сигнала и время t, его прихода и выделяют на временной развертке интервал, начало которрго находится в точке t, — %i, а конец — в точке t: Определяют максимальный сигнал структурного шума в выделенном временном интервале и измеряют его амплитуду А.. Измеряют амплитуду А донного сигнала и вычисляют отношение

A:/А измеренных амплитуд. Получив отношение А:/А, определяют высоту h неровностей контролируемой поверхности изделия по эмпирическому графику (фиг. 2) или по зависимости где а, Ь и с — экспериментально определяемые коэффициенты, зависящие от материала контролируемого изделия и его

10 тол шины.

Увеличение высоты неровностей контактной поверхности приводит к ухудшению качества акустического контакта вследствие изменения толщины слоя контактной жидкости, в результате чего уменьшается амплитуда вошедшего в изделие сигнала и, следовательно, амплитуда донного сигнала. Однако при изменении высоты неровностей контактной поверхности интенсивность вошедшего в изделие УЗ-сигнала сохраняется прак20 тически постоянной, а так как амплитуда структурных шумов зависит именно от интенсивности, а не от амплитуды вводимого в изделие импульса, амплитуда А, максимального сигнала структурного шума в придонной области также практически не изменяется. Таким образом, амплитуда структурного шума зависит только от материала контролируемого изделия и его толщины, что позволяет использовать амплитуду

А в качестве постоянного параметра при определении высоты неровностей контактной поверхности при использовании в качестве информативного параметра амплитуды первого донного сигнала.

Ультразвуковой способ контроля шероховатости поверхности изделия, заключающийся в том, что излучают в изделие через контролируемую поверхность импульс ультразвуковых колебаний, принимают отра40 женный донной поверхностью импульс, измеряют амплитуду А принятых колебаний и по измеренной амплитуде определяют высоту Й неровностей контролируемой поверхности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения, дополнительно принимают ультразвуковые импульсы структурного шума, измеряют максимальную амплитуду А дополнительно принятого импульса структурного шума в интервале времени, равном длительности донного импульса,и расположенном непосредственно перед последним, а высоту h неровностей определяют по зависимости где а, Ь и с — коэффициенты, определяемые материалом контролируемого изделия.!

352207

520

2В0

200

/20

0

-<0 -35 ц

tlat

-50 -25 -20 -/5 — <0

Рог 2

Составитель В. Гондаревский

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 5270/34 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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