Способ ультразвукового контроля толщины плоскопараллельного образца

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности для контроля толщины стенки изделий с крупнозернистой структурой при одностороннем доступе. Целью является повышение точности измерений в образцах из крупнозернистых материалов и упрощение способа. Цель достигается тем, что предварительно рассчитывают среднюю скорость ультразвуковых колебаний Сер в материале образца, выбирают угол падения колебаний на поверхность образца соответствующим углу ввода 45° в образец со скоростью Сер, под тем же углом падения возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом образце , а толщину образца вычисляют с учетом Сер. 1 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 В 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4=0,5 (21) 4667758/28 (22) 27.03.89 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Северодонецкий филиал Украинского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) В.Н, Евсюков, В.Г. Мойса, М.Г. Гончаров и А.Е. Резниченко (53) 531.717.11 (088.8) (56) Королев М.В. Безэталонные ультразвуковые толщиномеры. — М.: Машиностроение, 1985, с. 4, 5, 20,21, 74.

Авторское свидетельство СССР

М 887926, кл. G 01 В 17/02, 1981. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНОГО ОБРАЗЦА

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности при контроле толщины стенки изделий с крупнозернистой структурой при одностороннем доступе.

Известен способ ультразвукового контроля толщины стенки изделий, заключающийся в том, что в изделии возбуждают, принимают прошедшие через него продольн ые ультразвуковые вол н ы, измеряют время их прохождения, по которому судят о толщине.

Наиболее близким техническим решением является способ ультразвукового контроля, заключающийся в том, что в образец

„„Я2ÄÄ 1728658 А1 (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности для контроля толщины стенки изделий с крупнозернистой структурой при одностороннем доступе. Целью является повышение точности измерений в образцах из крупнозернистых материалов и упрощение способа.

Цель достигается тем, что предварительно рассчитывают среднюю скорость ультразвуковых колебаний С<> в материале образца, выбирают угол падения колебаний на поверхность образца соответствующим углу ввода 45 . в образец со скоростью Сср, под тем же углом падения возбуждают ультра- Б звуковые колебания в контролируемом образце, а толщину образца вычисляют с учетом Сср. 1 ил. 4 под углом к его поверхности вводят импульсы ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от противоположной поверхно- г.

1 ГЪс. сти эхо-сигналы, измеряют временную за- Ql держку эхо-сигналов относительно IQQ возбуждаемых импульсов и с ее учетом вы! числяют толщину образца:

1 (в где и — угол ввода ультразвуковых волн в изделие, град;

С вЂ”. скорость продольных волн в материале преобразователей, см/с;

ti, ст — время распространения продольных и сдвиговых волн;

1728658 а1, ат — расстояния от точки ввода до точки приема соответственно продольных и сдвиговых волн.

Недостатком этих способов является большая трудоемкость и невысокая точ- 5 ность измерений в образцах крупнозернистых материалов.

Цель изобретения — повышение точности измерений в образцах из крупнозернистых материалов и упрощение способа. 10

Цель достигается тем, что предварительно рассчитывают среднюю скорость ультразвуковых колебаний С „в материале образца, выбирают угол падения ультразвуковых колебаний на поверхности образца 15 соответствующим углу ввода 45 в образец со скоростью ультразвуковых колебаний

С р, под тем же углом падения возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом образце, а толщину образца вычисляют 20 с учетом С<>.

На чертеже представлена схема реализации способа, Схема содержит преобразователь 1 и приемный преобразователь 2, размещен- 25 ные на образце 3. Позицией аобозначен угол наклона акустической оси преобразователя, Т, 1.-лучи соответственно сдвиговых волн, ат, а1 — расстояние от точки ввода до точки приема соответственно сдвиговых и 30 продольных волн.

Способ заключается в следующем.

Для обеспечения минимальной погрешности измерения предварительно определяют С р при вводе ультразвука под углом 35

45 в образце со средним затуханием ультразвука. Затем возбуждают ультразвук под тем же углом в контролируемом образце, принимают отраженные от противоположной поверхности эхо-сигналы, измеряют временную задержку эхо-сигналов относительно возбуждаемых импульсов, измеряют

aL и ат — расстояние между точками ввода и приема соответственно продольной и сдвиговой ультразвуковой волны, а толщину определяют по формуле:

h=0,5

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля толщины плоскопараллельного образца, заключающийся в том, что в образец под углом к его поверхности вводят импульсы ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от противоположной поверхности эхо-сигналы, измеряют временную задержку эхо-сигнала относительно возбуждаемых импульсов и с ее учетом вычисляют толщину образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в образцах из крупнозернистых материалов и упрощения способа, предварительно рассчитывают среднюю скорость ультразвуковых колебаний С р в материале образца, выбирают угол падения ультразвуковых колебаний на поверхность образца, соответствующим углу ввода 45 в образец со скоростью ультразвуковых колебаний С р, под тем же углом падения возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом образце, а толщину образца вычисляют с учетом Сср.