Способ ультразвукового контроля изделий

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет увеличения точности оценки качества акустического контакта. В устройстве, реализующем способ ультразвукового контроля изделий, прямым пьезоэлементом 3 излучают импульс ультразвуковых колебаний, принимают отраженный от донной поверхности изделия 10 эхо-импульс, по величине амплитуды которого оценивают качество акустического контакта. Частоту заполнения этого импульса выбирают в зависимости от частоты заполнения зондирующих импульсов дефектоскопа 9, материала и угла призмы 7 наклонного преобразователя и материала контактной жидкости. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4397594/25-28 (22) 28.03.88 (46) 07.01.90. Бюл. № 1 (7i) Научно-исследовательский институт мостов при Ленинградском институте инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова (72) Г. С. Пасси (53) 620.179.16(088.8) (56) Гурвич А. К., Ермолов И. Н. Ультразвуковой контроль сварных швов.— Киев:

Техника, 1972, с. 460.

Krautkran er J., Krautkràøår Н. Ultrasonic Testing о1 Materials, Berlin, !983, р. 296 — 297.

„„SU„„1534388

2 (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет увеличения точности оценки качества акустического контакта. В устройстве, реализующем способ ультразвукового контроля изделий, прямым пьезоэлементом 3 излучают импульс ультразвуковых колебаний, принимают отраженный от донной поверхности изделия 10 эхо-импульс, по величине амплитуды которого оценивают качество акустического контакта. Частоту заполнения этого и м пульса выбирают в зависимости от частоты заполнения зондирующих импульсов дефектоскопа 9, материала и угла призмы 7 наклонного преобразователя и материала контактной жидкости. l ил.

1534388

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле плоскопаралЛЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ.

1(елью изобретения является повышение достоверности за счет увеличения точности оценки качества акустического контакта.

1(а чертеже изображено устройство, реалирук)щее способ ультразвукового контролH изделий.

Устройство со.:1«ржит последователь»o соединенные элемент 1 задержки, генератор 2 импульсов, пря vOH пьезоэлемент 3, усилитель 4, компаратор 5 и индикатор (., причем прямой пьезоэлемент 3 установле, на призме 7 наклонного преобразователя параллельно его контактной плоцьадке так, что пло!цади сечения па <ающих на нее пучков ульгразвуковых во. .н, излучаемых прямым пьезоэлементом 3 и наклонным пьезоэлементом 8, равны. (-(1!клопный пьезоэлемент 8 подключен к выхо >у зондирующих импульсов ультразвукового лефектоскопа <), на клон ный преобразователь установлен ны поверхнОсти испытуемого изделия !О через слой 11 контактной жидкости.

Способ осу;цествляют сле <у<ощим oopызом.

Элемент задержки формирует импульсы запуска генератора 2 импульсов, задержанные относительно син, роимпульс<>в лефектоскопа с) на время, пропорционально расстоянию OT поверхности дс дальней I ðàницы зоны контроля испытуемого изделия 11).

Сигнал с генератора 2 импульсов поступаст на прямой пьезоэлемент 3, который в призме 7 наклонного преобразователя вс>збуждает импульс продольных ультразвуковых колебаний с <<астото l заполнения <, Зы наиной х словием: где /,> -- частоты заполнения зондирующих импульсов уль "развуконого дефектоскопа с); скорость распространении продольHblx ультразвуковых ко,)ебаний в материале призмы 7;

< . -- скорость рыспр<>стрыне»ия у <ьтраЗвуковых колеб<1ний 13 слo« 1 KOHтак1 ной жидко« l и; !! - угол призмы 7 нак.!Он»ого преобразова re;1 я.

Этот импульс через конты кп<ую плоньыдку

l1pH3Mb! 7 и < 10H 1 1 ВВОдится в исн ыт < < )1», изделие 10. Этот импул «»родо.!ьil! Ix ультраз>зх ковых колебаний отражас-гся от 1онной! пов pxHo«TH изделия 10 и возвр>!Н<ы<.тся к наклонному преобразовытслк>, через слой 11 приходит в призму 7, прини чается прячы>1 пьезоэлементом 3 и преобразуется в элек рический !ollHblH эхо-сигнал, который у«или вается усилителем 4 и <юступает на Koxlll<1рытор 5. Если а ми.!Итуз!ы <он»о! i) эхо-с!.:Щ0) Dåå(0) e X p(2/ Кт. h)

2 (2) (1 — R.<(0) Р2з(0). ехр(2/К. h))

>7 <е

Вю Ве, ехр 2/Ко/1 хс! —,- -1 — -в!и!) l

И

D<< . г, (1 -х — в<п ()

1 (3) е аь где D и Вее(0) коз<()с(ициенты прозрачнс>«!н fio энергии при нормы«1ьноч падении !<родоль»ых ко. I< .баний соответсг! ге II!10 ИЗ Hp»ÇÌH! На К,10»ного преобразователя ны

Iраницx с полхбезгпанич-!

Н)й жидкой средой i< из полмбезгр<1нич»з)й iK Il акой среды Hd -рыницх с испыТМЕХ>b! Ч ИЗ 1ЕЛ1!ЕХ< .

/с>!(О) и Ь >1(О) -- коэффицие!ггы отра кения по амплитуде при 11)рчальном пыдс»ии i, ь-.ры: вуковых KOлебаний 1з пол убезгра нич!.Ой ж идкой

Сре",û:là I )H; ИL .bl «ооБЕТСТ!<С Н НО Г i P!i 1 "IР!! Н к.)о»ного прсобрызонытс<лH и с и Ii

Вееи D - коэффицие!!ты прозрыч:!о«ти пс> эн< р. Ии при нак,loH

НОМ !IЫД< H»il II,)ÑÄO. <ЬНЫ, ультр<13вх кс>1>ь<х колыбы ни I

«оответстве:!» > и 3 i!(>è3ìû ны!<ло1!!, огс> и!>Ообразователя»ы гра»ч<ц, с нолх—

<)езгрынич1-Ой ),идкс>й срс 1ой и H: и< лубен! ра и» ч но и жидкс>и среды ны ры» <ц, с испыпгуемыч и,де, »ем;

R>1 1I Й)1 - коэффициенть< «т(>а";с-ни я

II0 амплитуде .1->и на:. Зон-!

IOXI il3/IÅfII3:1,1ЬТ ЫЗВ) КОВЫХ fi0.!ЕОЫНИ<; ИЗ .101 безграни lf 0(! жидкс !! «ре. <ы HB ()а и <цы < Оотвс т«Tвен»о с»ризмой Hd. 1<>Hного lip< Обр<130выте,<Я ii

«И«ПЫту<-ЧЫЧ издЕ.)ИС

35

К =-2л(/(,; (с«>= 2>) 4/С; нала оказывается ниже заданного уровня, компаратор 5 включает индикатор 6, сигнализирую<ций о нарушении акустического конта кта.

Известно, что амплитуда донного эхосигнала пропор i èонал ьна M03óë þ коэффициента В< прозрачности f!o энергии для продольных ультразвуковых колебаний. а амп литуда эхо-сигнала от возможного дефекта --- мс>дулк) коэффициента В„прозрач10 ности по энергии для поперечных ультразвуковых колебаний, причем значения этих коэффициентов связаны с толщиной /! слоя конта ктной жидкости следующи ми с00THo-!

Нениями

1534388

Форму.га изобретения где /и

30 (:1

C >

Составитель В. Сорокин

Редактор В. Петраш Техред И. Верее Корректор T. Малец

За каз 38 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 45

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Cl — скорость распространения продольных ультразвуковых колебаний в материале призмы наклонного преобразователя;

Р— угол призмы наклонного преобразователя.

Индексы 1 — 3 при коэффициентах D u R относятся соответственно к призме наклонного преобразователя, жидкой среде и испытуемому изделию, причем индекс jul (i=1, 2, 3; п=1, 2, 3; il n) обозначает падение колебаний из среды > на границу со средой

Индексы EEu lf обозначают падение продольных и преломление соответственно продольных и поперечных ультразвуковых колебаний. Как видно из соотношений (2) и (3), зависимости модулей коэффициентов 0< и 0 от толщины слоя контактной жидкости имеют осциллирующий характер, а периоды

Нр и Н осцилляций для модулей коэффициентов D и 0 соответственно равны:

Следовательно, зависимость амплитуды донного эхо-сигнала от толщины слоя контактной жидкости имеет осциллирующий характер с периодом Н,, а зависимость амптитуды эхо сигнала от возможного дефекта — с периодом Н,. Поэтому одному значению амплитуды донного эхо-сигнала могут соответствовать несколько значений амплитуды 3хо-сигнала от возможного дефекта.

Для получения однозначной зависимости необходимо совпадение значений Н и Н,.

Такое совпадение возможно только в том случае, Koгда частота заполнения зондируюгцего импульса и импульса продольных ультразвуковых колебаний, применяемых для слежения за состоянием акустического контакта, связаны соотношением (1).

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля за счет более точной оценки качества акустического контакта.

Способ ультразвукового контроля- изделий, заключающийся в том, что через кон10 тактную жидкость прямым и наклонным пьезоэлементами, установленными на наклонном преобразователе, излучают в изделие импульсы ультразвуковых колебаний, принимают отраженные импульсы этими пьезоэлементами и по величине амплитуды импульса, принятого прямым пьезоэлементом, оценивают качество акустического контакта, а по параметрам импульса, принятого наклонным пьезоэлементом, судят о дефектности изделия, отличающийся тем, что, с

20 целью повышения достоверности за счет увеличения точности оценки качества акустического контакта, частотм 1 заполнения импхльса излученных прямым пьезоэлементом ультразвуковых колебаний выбирают из словия частота заполнения импульса излученных наклонным пьезоэлементом ультразвуковых колебаний; скорость распространения продольHbIx ультрзвуковых колебаний в материале призмы наклонного преобразователя; скорость распространения ультразвуковых колебаний в контактной жидкости угол призмы наклонного преобразователя.