Акустический способ неразрушающего контроля качества изделий из многослойных материалов

 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение чувствительности контроля вследствие выявления дефектов с меньшим раскрытием благодаря оценке наличия дефектов по амплитуде максимума взаимно корреляционной функции фазовых характеристик частотного спектра принятых сигналов. В контролируемом многослойном изделии вибраторами периодически синхронно возбуждают в двух точках упругие затухающие колебания. Расположенным между вибраторами приемником принимают колебания и измеряют фазовые характеристики частотного спектра. По амплитуде взаимно корреляционной функции измеряемых фазово-частотных характеристик определяют качество изделия. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) А1 (51)4 G 01 N 29 04

I! ИИ. Х (У"

ПАТ=! H „ :iЛй

f, Б..,10 C

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2) ) 4308615/25-28 (22) 24,07,87 (46) 23,10.89. Бюл, Р 39 (72) А,В, Мозговой, В,К, Качанов, Д.А, Рапопорт, И.В. Соколов и А,М, Ахметшин (53) 620.179,16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 630577, кл. G 01 N 29/04, 1975.

Дефектоскопия, 1978, У 3, с, 7-13. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ НЕРАЗРУИАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ

МНОГОСЛОЙНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля, Целью изобретения является поИзобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии изделий из многослойных материалов, в частности изделий из материалов с большим коэффициентом затухания акустических колебаний.

Целью изобретения является повышение чувствительности контроля эа счет использования в качестве иэмеряемого параметра характеристики, позволяющей регистрировать дефекты с малым раскрытием.

На фиг.1 приведена взаимно корреляционная функция qQg ) для беэдефектного изделия; на фиг,2 — та же функция дця дефектного иэделия с раскрытием дефекта 0,05 мм, на фиг,3 вышение чувствительности контроля всЛедствие выявления дефектов с мень шим раскрытием благодаря оценке наличия дефектов по амплитуде максимума взаимно корреляционной функции фазовых характеристик частотного спектра принятых сигналов. В контролируемом многослойном иэделии вибраторами периодически синхронно возбуждают в двух точках упругие за.тухающие колебания ° Расположенным. между вибраторами приемником принимают колебания и измеряют фазовые характеристики частотного спектра, По амплитуде взаимно корреляционной функции измеряемых фаэово-частотных характеристик определяют качество изделия, 3 ил ° та же функция для дефектного изделия с раскрытием дефекта 0,1 мм.

Акустический способ нераэрушающего контроля качества изделий из мно гослойных материалов заключается в следующем, Синхронно ударно возбуждают в двух точках поверхности упругие затухающие колебания. С помощью приемника, расположенного между точками возбуждения, принимают упругие затухающие колебания, Измеряют фазовые характеристики частотного спектра принятых сигналов и определяют их взаимно корреляционную функцию, По амплитуде взаимно корреляционной функции измеряемых фазовых характеристик определяют качество иэделия, 1516962

Акустический способ неразрушающего контроля качества иэделий иэ многослойных материалов реализуется следующим odpasoM, В контролируемом изделии, например, представляющем собой металлическую плиту толщиной 30 мм с наклеенной на нее резиной толщиной l5 мм, со стороны резины с помощью двух вибраторов производят периодическое двухточечное синхронное врэбуждение упругих колебаний, С помощью расположенного между вибраторами приемника принимают сигнал 15

g(t)=g,(t) + 8,(t), где (t) — сигнал от первого вибратора;

g (t) - сигнал от второго вибратора, Спектральная характеристика 6 ((а)) с принятого сигнала связана с регистрируемым сигналом, прямым прсобраэованяем Фурье и определяется иэ выра- 25 кения

ОО а(и)= ) d(t)exp()cat)dt=R,d{w)+lp„d(w)=

Оа

= 6 () exp (О((iг) 3

30 где 6 (M) — амплитудно-частотная характеристика (АЧХ);

I 6((а) ) 11

Ц(01) arctg -1-"- - )- фаэо-частотная Н 6(()) )

35 характеристика (ФЧХ), Оценка информативности АЧХ, ФЧХ я импульсной характеристики g(t) по рангу матриц показывает, что наиболее 40 информативна ФЧХ, так как ее ранг, в качестве которого принимается число значимых собственных чисел, вьппе, чем у остальных характеристик при одном и том ке числе измерений. Автокор 45 реляционная функция Q(g) *азовой характеристики Ц(ы)определяется из выражения

Nz 9/г а(f)= t v(u)v(w + )а = 1({(+) )а, 1а г

+1 Ч,()4+7)dV+ г() ("

)){1, W, + Т ) а + J,() ч,(+ ) а, 1 где y,(a) — ФЧХ сигнала от первого вибратора;

Мг((а)) — ФЧХ сигнала От втоРОгО вибратора, Второе и третье слагаемые последнего выракения представляют собой функции взаимной корреляции (г)язовым характеристик g, (()) и Ч (И),По условиям контроля при обнару)ении дефекта всегда с1),(u)) соответствует дефектному участку, а ({а((а)) беэдефектному или наоборот, Экспериментальная проверка на имитаторе непроклея диаметром 56 мм показана, что наличие дефекта с раскрытием

0,05 мм на порядок уменьшает максимум функции автокорреляции по сравнению с максимумом аналогичной функции> соответствующей бездефектному участку (с 200 до 20 условных единиц).

Одинаково надежно обнаруживают дефекты как с минимальным раскрытием (0,05 мм ), так и с большим раскрытием вплоть до 0,5 мм.

Формул а и з о б р е т е н и я

Акустический способ неразрушающего контроля качества иэделий иэ многослойных материалов, заключающийся в ударном возбуждении в одной точке изделия упругих колебаний, приеме возбужденных в иэделии колебаний, измерении параметров принятых колебаний и определении качества иэделия по измеренным параметрам, отличающийся тем, что, с целью повьппения чувствительности контроля, дополнительно синхронно возбуждают в другой точке иэделия упругие колебания, одновременно принимают возбужденные в изделии основные и дополнительные колебания, измеряют фазовые характеристики частотного спектра принятых сигналов, а качество;,изделия определяют по амплитуде взаимно корреляционной функции фазовых характеристик частотного спектра принятых сигналов, I 5 I 6962

O 25

-20 фиг 2

Ч И)

-20

-0

0Н

Составитель В. Гондаревский

Редактор И. Горная Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова

Заказ 6386/48 Тирам 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггияи при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Умгород, ул. Гагарина, 101