Способ акустической дефектоскопии изделий

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической дефектоскопии тонкостенных изделий, в частности несущих конструкций летательных аппаратов. Цель изобретения - повышение точности и информативности. Участки контролируемого изделия последовательно акустически нагружают и возбуждают в них упругие колебания, которые принимают при помощи двух электроакустических преобразователей /ЭАП/ с равными коэффициентами электромеханического преобразования и известными АЧХ, причем резонансная частота одного ЭАП равна частоте собственных колебаний бездефектного участка изделия, резонансная частота второго ЭАП отличается от нее на величину максимально возможного смещения частоты для участка с дефектом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)з G Oi N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4297086/25-28 (22) 10.08,87 (46) 15.07,90. Бюл. N. 26 (71) Институт технической механики АН

УССР (72) Е.С. Переверзев, Д.Г, Борщевская, Г.А, Бигус и Т.С. Тремба (53) 622.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1024829, кл. G 01 N 29/04, 1983 г. (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической дефектоскопии тонкостенИзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при акустической дефектоскопии тонкостенных изделий, в частности несущих конструкций летательных аппаратов.

Цель изобретения — повышение точности и информативности.

На чертеже изображена схема реализации способа акустического контроля.

Способ акустического контроля изделий заключается в следующем.

Локальные зоны контролируемого изделия 1, представляющие собой, например, покрытие из композиционных материалов, нанесенное на силовой элемент 2 конструкции (гнезда обечайки) и ее ребра 3 жесткости, последовательно акустически нагружают путем размещения на поверхности покрытия присоединенной массы 4, фиксируя координаты ее размещения и зону контроля, любым известным способом воз„„Я „„1578635 А1 ных изделий, в частности несущих конструкций летательных аппаратов. Цегь изобретения — повышение точности и информативности. Участки контролируемого изделия последовательно акустически нагружают и возбуждают в них упругие колебания, которые при: имают при помощи двух электроакустических преобразователей (ЭАП) с равными коэффициентами электромеханического и реобразования и известными АЧХ, причем резонансная частота одного ЭАП равна частоте собственных колебаний бездефектного участка изделия, резонансная частота sTQpol0 ЭАП отличается от нее на величину максимально возможного смещения частоты для участка с дефектом. 1 ил. буждают колебания присоединенной массы

4 с силовым элементом 2 и покрытиел1, принимают акустические колебания двумя злектроакустическими преобразователя 5 и б (ЭАП), из которых которых первый (5) имеет резонансную частоту fp, равную частоте свободных колебаний силового элемента с бездефектным покрытием, а второй (6) резонансную частоiу, отличающуюся от fp на величину максимально возможного изменения частоты свободных колебаний зоны с дефектом. С помощью первого и второго частотoMepoe 7 и 8, подключенных к ЭАГ1 5 и 6 через блок 9 сопряжения, измеряют частоту свободных колебаний контролируемого участка изделия с присоединенной массой и по амплитудам акустических колебаний А1 и А., измеренным с помощью ЭАП

5 и б соответственно, при помощи блока "O измерения амплитуд с учетом предварител ь но измерен н ых ам пл итудно-частотн ых

1578635 не равны, то часть упругой энергии поглощается (тем большая, чем больше дефект).

Составитель Д.Широчин

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Горват

Заказ 1913 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 характеристик (АЧХ) ЭАП устанавливают, связано ли уменьшение амплитуды с параметрами АЧХ ЭАП или с демпфирующими свойствами контролируемой эоны.

Для определения типа, величины и опасности дефектов в контролируемой зоне создают серию образцов с различными дефектами: непроклеями между силовым каркасом и композитом, расслоениями между слоями композита и т.п, Разные дефекты приводят к смещению собственных частот по отношению к частоте бездефектных контролируемых материалов на разную величину. Это смещение однозначно связано с отношением амплитуд, так как F(f)=

=01®/Q2(f), при этом АЧХ для первого датчика Q< (f) и второго датчика Qz(f) считываются известными заранее. Величина F(f) определяет тип дефектов для любых видов

АЧХ резонансных датчиков.

Результат измерения двух амплитуд позволяет всегда найти частоту, до которой произошло смещение собственной частоты дефектной зоны, так как заранее получен вид кривой F(f)=Q1(f)/Qz(f). Если при изменении частоты собственных колебаний от f до

f»Kc отношение 13д/О гд для первого ЭАП ! (амплитуда колебаний дефектной зоны к амплитуде колебаний бездефектной зоны) равно в точности отношению значений АЧХ, соответствующих частотам fx и 1р этого датчика, Q (fx) / Q (1р) и аналогично для второго

I датчика U д/U ьд= 0 (fx) / Q (f>), то поглоli И И II щения (демпфирования) не происходит, и смещение частоты вызвано особенностями контролируемой зоны. Если эти отношения

Формула изобретения

5 Способ акустической дефектоскопии изделий, заключающийся в том, что возбуждают импульсы упругих колебаний в акустически нагруженных контролируемых участках изделия, принимают прошедшие

10 через контролируемые участки импульсы упругих колебаний при помощи акустических приемников, измеряют параметры принятых колебаний и по ним с учетом параметров упругих колебаний бездефектных

15 участков определяют наличие и размеры дефектов, отличающийся тем,что,с целью повышения точности и информативности за счет определения типа дефекта. в качестве акустических приемников исполь20 зуют два электроакустических преобразователя с равными коэффициентами электромеханического преобразования и рэонансными частотами f и f2, где f1 равна частоте fp собственных колебаний безде25 фектного участка, fr= f> — Л f, а Л f равна максимально возможному смещению частоты от частоты fp для участка с дефектом, измеряют амплитуды, определяют величину смещения частоты принятых колебаний в со30 ответствии с зависимостью F(f) = Q >(f)/Qz(f), где 0 (1) и Qz(f) — амплитудно-частотные характеристики электроакустических преобразователей, по величине смещения частоты принятых колебаний определяют

35 тип дефекта, а о его размерах судят по соотношению амплитуд принятых колебаний.