Устройство для ультразвукового контроля материалов и изделий

Авторы патента:

G01N29/04 - для обнаружения локальных дефектов в твердых телах (G01N 29/16,G01N 29/18,G01N 29/20 имеют преимущество)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1629836

А1 (51)5 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4666370/28 (22) 27.03.89 (46) 23.02. 91. Бюл. ¹ 7. (71) Киевский политехнический институт им.50 летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.С.Еременко, О.С.Прикладовский и Ю .В.Снегур-Грабовский (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) Шрайбер Д. С. Ультразвуковая дефектоскопия. вЂ” M. Металлургия, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 1033957, кл. С 01 N 29/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЪТРАЗВУКОВОГО

K0HTP0JIH МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть исполъзовано для контроля качества композиционных материалов, многослойных конструкций, покрытий, сварных и паянньх соединений, Целью изобретения является повышение пространственной разрешающей способности при .контроле многослойных объектов за счет разделения эхо-сигналов от границ слоев и находящихся . в слоях дефектов в условиях, когда расстояние между границами меньше пространственной протяженности зондирующих импульсов °

На чертеже изображена структурная схема для ультразвукового контроля материалов и изделий. использовано для контроля качества композиционных материалов, многослойных объектов, покрытий, сварных и паянных соединений. Цель изобретения вЂ” повышение пространственной разрешающей способности при контроле многослойных объектов за счет разделения эхо-сигналов от границ слоев и находящихся в слоях дефектов в условиях, когда расстояния между их границами меньШе пространственной протяженности зондирующих импульсов. В устройстве осуществляется выделение информативных сигналов путем прямого ортогонального преобразова принятых эхо-сигналов, возведения в квадрат, логарифмирования и обратного ортогонального преобразования. 1 ил.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и ультразвуковой преобразователь 3, подключенные к выходу ультразвукового преобразователя

3, последовательно соединенные усилитель 4 эхо-сигналов и блок 5 прямого ортогонального преобразования, подключенные к второму выходу синхронизатора 1, последовательно соединенные генератор 6 развертки и индикатор 7, блок 8 обратного ортогонального преобразования, выход которого соединен с вторым входом индикатора7, последовательно соединенные блоки

9 и 10 возведения в квадрат и логарифмирования, включенные между выходом блока 5 прямого ортогонального

1 629836 преобразования и блоком 8 обратного ортогонального преобразования. Управляющие входы блоков 5 и 8 вЂ” 10 соединены с вторым выходом синхронизатора 1. Блоки 9 и 10 возведения в

5 квадрат и логарифмирования могут быть вЫполнены, например, в виде программируемых постоянных запоминающих устройств (БИС серии KP556), осу- 10 ществляющих функциональное преобразование при цифровой обработке данных.

Устройство работает-.следующим образом.. 15

Ультразвуковой преобразователь 3, возбуждаемый генератором 2 импульсов, излучает ультразвуковой зондирующий сигнал в исследуемый образец (не показан) . Принятый от внутреннего слоя (например, клеевого или слоя припоя) образца ультразвуковой эхо-сигнал преобразуется ультразвуковым преобразователем 3 в электрический сигнал, который представляет собой сумму сигналов, отраженных от верхней и нижней границ внутреннего слоя:

u (t) = c(, v,(å) + a,v,ÿ п(и - )), где U (t ) вЂ” зондирующий радиоимпульсный сигнал, 30

Т вЂ” длительность р адиоимпульса;

U и Я вЂ” соответственно амплитуда и частота гармонического заполнения; ф и 0(вЂ” коэффициенты. затухания эхоI сигналов от верхней и нижней границ соответственно;

40 л время задержки эхо-сигнала от нижней границы относительно эхо-сигнала от верхней границы.

ПРичем Рассматривается случай когда 45 (Т. Электрический эхо-сигнал образца проходит усилитель ч эхо-сигналов, где нормируется по амплитуде, подается на блок 7 поямого ортогонального преобразования, где преобра50 зуется в дискретный ряд N электрических сигналов, амплитуда которых пропорциональна коэффициентам разложения эхо-сигнала по базисным функциЯМ е

-1Я ь 55

S<(jg) = 1 u<(t)e где t1 вЂ” длительность сигнала U<(t ).

Блок 9 возведения в квадрат сигналов производит возведение в квадрат значений амплитуд, получаемых на выходе блока 5 прямого ортогонального преобразования. Выходные сигналы блока 5, возведенные в квадрат, можно представить как произведение квадратов коэффициентов разложения исходного сигнала V,(t ) я (j C4 и множителей задержки:

Я I.jCO) - Я (jg) (Ф, + Ol, ° 2К,У,х х сов (Я v)g

Дискретный ряд выходных сигналов блока 9 возведения в квадрат логарифмируется в блоке 10 логарифмирования:

1nI S>(jQ)(= 1nt S (j63)(+ 1п(М +

+ g + 2 g сов(ЯЯ) и подается на блок 8 обратного ортогонального преобразования, на выходе которого формируется временной сигнал в дискретном виде. Принятый сигнал отображается в виде последовательности импульсов, амплитуда которых характеризует рефлекторные свойства внут-. реннего слоя верхней и нижней границ, а временное положение на развертке индикатора 7 вЂ” глубину залегания и толщину внутреннего слоя.

Управление работой блоков 5 и 8вЂ”

10 производится управляющими сигналами с выхода синхронизатора 1.

Устройство обеспечивает высокое качество контроля многослойных объектов с толщинами слоев, меньшими пространственной протяженности зондирующего импульса, за счет возможности разделения сигналов от границ слоев и находящихся в слоях дефектов.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля материалов и изделий, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и ультразвуковой преобразователь, подключенные к входу ультразвукового преобразователя последовательно соединенные усилитель эхо-сигналов и блок прямого ортогонального преобразования, подключенные к второму выходу синхронизатора последовательно соединенные генератор развертки и индикатор, блок обратного ортогонального преобразования, выход которого соединен с вторым входом индикатора, а управляющие входы блоков прямого .и обратного ортогонального преобразования соединены с вторым выходом синхронизатора, о т л и ч а5 1629836 дения в квадрат H M шения пространственной разрешающей рования, выход которого подключен к способности при .контроле многослой- входу блока обратного ортогонального ных объектов, оно снабжено подклю- преобразования, а управляющие входы ченными к выходу блока прямого орто5 блоков возведения в квадрат и логагонального преобразования последо- Рифмирования соединены с втоРым вывательно соединенными блоком возве- ходом синхронизатора.

Составитель Г.Максимочкин

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова, Корректор С.Шекмар

Заказ 436 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Устройство для ультразвукового контроля материалов и изделий

Устройство для электромагнитно-акустического контроля // 1628692

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии электромагнитно-акустическим методом

Способ контроля прочности изделий из хрупких материалов // 1626147

Акустическое устройство для контроля качества поверхности цилиндрических изделий // 1620933

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля состояния поверхности цилиндрических изделий и определения местонахождения локальных повреждений

Самоходное устройство для перемещения ультразвуковых преобразователей // 1620932

Изобретение относится к ультразвуковому контролю и может быть использовано для контроля сварных швов изделий

Образец для настройки ультразвукового дефектоскопа // 1619879

Изобретение относится к неразрутающнм методам контроля изделий и может быть использовано для настройки ультразвукового дефектоскопа, Целью изобретения является повышение точности настройки о Образен для настройки ультразвукового дефектоскопа выполнен в виде бруса 1 с базовой гранью 2, на которой устанавливаются прямые 3 и наклонные 4 преобразователи , брус имеет две боковые грани 5 и 6, одна из которых 6 перпендикулярJ i Г на к базовой поверхности, а другая 5 расположена под углом к базовой поверхности , меньшим 90°о На боковых гранях выполнены цилиндрические отражатели 7 и 8, плоское дно 9 и 10 которых имеет форму полукруга диаметром d и примыкающего к нему по диаметру прямоугольника стороной, равной d, при этом другая сторона прямоугольника равна t и они связаны следующим соотношением t 0,39 d0 2 - (d/d0)7/ /d/d0, где d0 - диаметр эквивалентного дискового отражателя, a d и du выбраны в следующих пределах 1,41 ,94, плоское дно 10 отражателя 7, выполненного в наклонной боковой грани 5, параллельно базовой грани 2, а плоское дно 10 „отражателя 8, выполненного в перпендикулярной грани 6, расположено под углом к базовой поверхности 2, равным заданному углу ввода ультразвука в образец, 1

Материал демпфера ультразвукового преобразователя // 1619165

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии и используется при изготовлении ультразвуковых преобразователей

Способ виброакустического контроля изделий // 1619164

Способ ультразвукового контроля изделий // 1619163

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля

Электромагнитно-акустический дефектоскоп // 1619162

Изобретение относится к средствам бесконтактной ультразвуковой дефектоскопии металлических материалов и изделий

Способ комплексного контроля качества сварных соединений // 2102740

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений

Способ и устройство контроля работоспособности ультразвукового дефектоскопа // 2104519

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах

Пьезоэлектрический ультразвуковой преобразователь // 2104618

Устройство ультразвукового контроля материалов и изделий // 2106625

Изобретение относится к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных областях машиностроения для контроля материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Способ неразрушающего контроля трубопроводов // 2108569

Изобретение относится к газо- и нефтедобыче и транспортировке, а именно к методам неразрушающего контроля (НК) трубопроводов при их испытаниях и в условиях эксплуатации

Способ контроля дефектности изделия // 2111485

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики изделий переменной толщины сложной геометрии по параметрам их колебаний

Способ измерения параметров затухания упругих волн // 2112235

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества, изменения структурно-фазовых состояний и физико-механических параметров материалов и элементов конструкций, а также в целях акустической спектроскопии массива горных пород, по измерению коэффициента затухания упругих волн и его частотной зависимости

Малогабаритный акустический микроскоп // 2112969

Устройство для ультразвукового контроля изделий // 2112970

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля

Способ контроля качества строительных конструкций // 2114426

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики железобетонных строительных конструкций, обделок и облицовок гидротехнических туннелей