Способ измерения времени распространения ультразвука в материале на заданной базе

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля физико-механических характеристик материалов и изделий, в толщинометрии и для контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет исключения дискретной погрешности, связанной с неопределенностью регистрации номеров эхо-сигналов. Согласно способу измерения времени распространения ультразвука на заданной базе в контролируемое изделие излучают ультразвуковые импульсы. Принимают эхо-импульсы и измеряют T<SB POS="POST">0</SB> - период ультразвуковых колебаний, T<SB POS="POST">1</SB> - интервал времени между двумя соседними эхо-импульсами и T<SB POS="POST">M</SB> - интервал времени за M периодов следования эхо-импульсов. По измеренным параметрам по приведенной в описании формуле определяют время распространения ультразвука на заданной базе. 1 ил.

союз сОВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (! 9) (И) (с))э G 01 N 29/00

ГОСУДАPСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

Ж

V (21) 4153561/28 (22) 01.12.86 (46) 15.08,91, Бюл. М 30 (72) О.Г. Бондарь, В.Э. Дрейзин, В.И. Иванов, В.А, Кудинов, С.А, Якиревич,А,С.Рудаков, В,М, Бобренко, В.А Адриан и ВД. Шарапановский (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 739393, кл. G 01 N 29/00, 1980.

Ермолов И.Н, Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981, с, 221, (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛЕ НА ЗАДАННОЙ БАЗЕ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля физико-мехаИзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля физико-механических характеристик материалов и изделий, в толщинометрии и для контроля усилия затяжек резьбовых соединений.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем исключения дискретной погрешности, связанной с неопределенностью регистрации номеров эхосигналов.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации способа измерения времени распространения ультразвука в материале на заданной базе. нических характеристик материалов и изделий, в толщинометрии и для контроля усилия затяжки резьбовых соединений. Целью изобретения является повышение точности измерений путем исключения дискретной погрешности, связанной с неопределенностью регистрации номеров эхо-сигналов.

Согласно способу измерения времени распространения ультразвука в материале на заданной базе в контролируемое изделие излучают ультразвуковые импульсы. Принимают эхо-импульсы и измеряют То — период ультразвуковых колебаний, Т1 — интервал времени между двумя соседними эхо-импульсами и Tm — интервал времени эа m периодов следования эхо-импульсов. По измеренным параметрам по приведенной в описании формуле определяют время распространения ультразвука в материале на заданной базе, 1 ил.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, пьезопреобраэователь 3, приемное устройство 4, состоящее из ограничителя 5, аттенюатора 6 и усилителя 7, усилитель-ограничитель 8, ключ 9, селектор 10, преобразователь 11 временного интервала в код, а также совмещенный преобразователь 3, подключенный к выходу генератора 2 зондирующих импульсов, схему

12 стробирования входами присоединенную к синхрониэатору 1 и выходу ключа 9, а выходом — к его управляющему входу, осциллографический индикатор 13, входами присоединенный к выходу приемного уст1670579 ройства 4 и схемы 12 стробирования, а входом синхронизации — к синхрониэатору 1.

Кроме того, выход синхронизатора 1 подключен к управляющим входам селектора

10 и преобразователя 11 временного интервала в код.

Способ измерения времени распространения ультразвука в материале на заданной базе осуществляют следующим образом.

B контролируемый материал излучают ультразвуковые импульсы с помощью преобразователя 3, принимают эхо-сигналы, ограничивают их усилителем-ограничителем 8 и затем через ключ 9 подают на селектор 10, формирующий интервал из двух следующих друг за другом импульсов. Временной интервал преобразователем 11 временного интервала в код преобразуется в код и индицируется на осциллографическом индикаторе 13, Схема 12 стробирования настраивается последовательно на измерение интервалов To — периода ультразвуковых колебаний, T> — интервала между двумя соседними зхо-импульсами и Т вЂ” интервала за m периодов следования эхо-импульсов. Схема стробирования запускается синхронизатором 1, одновременно возбуждающим генератор 2 зондирующих импульсов, Через заданный интервал времени на выходе схемы 12 стробирования появляется разрешающий потенциал, который открывает ключ 9, Первый же импульс на выходе ключа 9 перезапускает схему 12 стробирования и через некоторое время вновь поступает на разрешающий потенциал на ключ 9, Селектор 10 и преобразователь 11 временного интервала в код, установленные предварительно синхронизатором 1 в исходное состояние, выделяют измеряемый временной интервал и преобразуют его в цифровой код. На экране осциллографического индикатора 13, развертка которого запускается синхронизатором 1, одновременно наблюдаются зхо-импульсы и строб-импульс, По измеренным величинам Т, Tm и То определяют искомую величину времени распространения ультразвука на заданной базе исходя из следующей системы соотношений:

Т1=Т + kTo;

5 Tm=mT+ PTo;

IPI ð;lKl (п где и — максимально возможное число "потерь" волны, определяемое конкретными особенностями контроля.

10 Система имеет единственное решение при условии условия m > 2п.

Иэ этой системы следует, что время распространения ультразвука Т равно:

Т=Т1+ЕНТ!ЕВ (™ +0,5) где ENTIER(X) — целая часть числа Х, т.е. максимальное целое число, не превосходящее Х, Формула изобретения

20 Способ измерения времени распространения ультразвука в материале на заданной базе, заключающийся в том, что в материал излучают импульсы ультразвука, принимают многократно отраженные зхо25 импульсы, измеряют временной интервал

Tm за m периодов следования отраженных эхо-импульсов на заданной базе и с учетом измеренного интервала определяют время распространения ультразвука в материале

30 назаданной базе,отличающийсятем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно измеряют временной интервал между двумя соседними эхо-импульсами Т и период ультразвуковых коле35 баний То, при этом величина выбирается больше удвоенного максимально возможного модуля разности номеров волн, регистрируемых зхо-сигналов n(m > 2п) и по измеренным значениям этих величин опре40 деляют время распространения ультразвука по формуле

T=Ti+ENTIER (+ 0,5 )

m To где ENTIER(X) — целая часть числа Х, т.е.

45 максимальное целое число, не превосходящее Х.

1670579

Составитель Г. Федоров

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор А, Лежнина

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

Заказ 2747 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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