Способ определения местоположения источника акустической эмиссии

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов в изделии. Цель изобретения - повышение точности. При определении местоположения дефекта используют звукопоглощающий элемент, который вращают вокруг каждого приемника сигнала акустической эмиссии. В момент, когда амплитуда сигнала станет минимальной , определяют положение линии, проходящей через центры приемника и звукопоглощающего элемента. На пересечении полученных линий находят источник эмиссии. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 29/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф%

° °

° м аФ (21) 4876968/28

Ф (22) 02,09.90 (46) 30.06.92. Бюл. М 24 (71) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Л.Я.Левитин (53) 620.179.16(088.8) (56) Артюхов В,И. и др. Акустическая эмиссия и ее применение для неразрушающего контроля в ядерной энергетике / Под ред, Вакара К.Б. M.: Атомиздат, 1= 80, с; 62, рис, 2.17.

Там же, с. 62, рис. 2.19а, с. 105-107. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ MECTOllOЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА АКУСТИЧЕСКОЙ

ЭМИССИИ

Изобретение относится к контролю материалов с помощью ультразвука и может быть использовано для определения местоположения источника акустической эмиссии в двухмерных, а также на поверхности трехмерных объектов.

Известен способ определения координат источника акустической эмиссии, заключающийся в том, что на поверхности объекта устанавливают ненаправленные приемники акустических волн, подключенные к электронной аппаратуре, определяют моменты прибытия импульсов акустической эмиссии на каждый из приемников и затем, используя связь между скоростью волны, временем ее движения от источника до приемника и расстоянием от источника до приемника, рассчитывают координаты источника акустической эмиссии.

Недостатком этого способа является сложность реализации, поскольку необхо. Ы 1744639 A1 (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов в изделии. Цель изобретения — повышение точности. При определении местоположения дефекта используют звукопоглощающий элемент, который вращают вокруг каждого приемника сигнала акустической эмиссии. В момент, когда амплитуда сигнала станет минимальной, определяют положение линии, проходящей через центры приемника и звукопоглощающего элемента. На пересечении полученных линий находят источник эмиссии. 2 ил. димо использовать многоканальную аппаратуру усиления и обработки сигналов акустической эмиссии., позволяющую

Ъ определять времени прихода импульсов с погрешностью около 1 мкс, и по заданному алгоритму рассчитывать координаты источ- Д ника эмиссии. фь

Наиболее близким по технической сущ- О ности к изобретению является способ опрс" () деления координат источника акустической эмиссии, согласно которому поверхность объекта вокруг контролируемой зоны устанавливают несколько направленных приемников поверхностных акустических волн, причем угол раствора диаграммы направленности приемников выбирают таким, чтобы этот угол охватывал всю контролируемую зону. Приемники подключают к многоканальной электронной аппаратуре, с помощью которой измеряют амплитуду и разность времени прибытия импульсов аку1744539 стической эмиссии на разные приемники и по этой разности с помощью счетно- решаю;него устройства рассчитывают координаты источни,à акустической эмиссии.

Недос атком этого .способа является низкая чувствительность при контроле зоны значительной. протяженности (около 1 м и более). Действительно, если угол раствора диаграммы направленности приемника составляет около 30, то для охвата контроли- 10 руемой зоны поперечником 1 м расстояние от приемника до зоны контроля должно быть более 3 м, Проходя такое расстояние акустические волны существенно ослабляются, а также искажаются вследствие дисперсии и многократных отражений (при кон гооле плас! ин :; Ооолочек), ЭтО приводит

K <: н!/же н",% то ности Of ðàäåëåHÈß координат истагника акустической эмиссии, Способ также отличается сложностью реализации., так как требует использования сложной электронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Для этого с помощью приемников акустических поверхностных волн воспринимают волны акустической эмиссии, измеряют их амплитуду, помещают на поверхность контролируемого изделия вблизи каждого приемника звукопоглощающий элемент, перемещают каждый из них на поверхности изделия вокруг соответствующего приемника до резкого уменьшения амплитуды колебаний, воспринимаемых каждым приемником, Определяют в этот момент линии, проходящие через каждый приемник и соотвегствующий ему звукопоглоща ощий элемент, и местоположение источника акустической эмиссии кэк точку пересечения этих линий.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2— схема реализации способа. устройство содержит эвукопоглотитель : поверхностных акустических волн, ненаправленный приемник 2 поверхностных акустических волн и соединенный с ним измерительный прибор 3, Звукопоглощвющий элемент 1 и приемник 2 установлены на поверхности контролируемого изделия 4 и находятся а акустическом контакте с ним.

3 вукопоглощэющий элемент представляет собой стальную пластину, поверхность ко" торой. соприкасающаяся с поверхностью изделия - ., покрыта слоем контактной жидкости (масла).

Приемник,2 поверхностных акустических волн — многоэлементный клиновый преобразователь, измерительный прибор

3 — электронный осциллограф типа С1-99, контролируемое изделие 4 — стальная пластина,толщиной 3 мм, в которой имеется усталостная трещина, возникшая в результате циклического нагружения, Во время циклического нагружения эта трещина является источником 5 акустической эмиссии.

Акустические волны распространяются во все стороны по иэделию 4; к приемникам 2 они приходят по акустическим лучам (показаны волнистыми линиями). Звукопоглощающие элементы перемещают по поверхности изделия по замкнутым контурам (указаны пунктирными окружностями), В центре каждого контура находится один из приемников 2.

Способ реализуется следу<ощим образом. С помощью приемников воспринимают поверхностные акустические волны, излучаемые источником 5, Поглотители 1, расположенные в начале в произвольных положениях, не препятствуют акустическим волнам достигать приемников 2 вдоль акустических лучей, Затем элементы перемещают по замкнутым контурам (например, Окружностям), причем внутри каждого контура располо>кен один из приемников 2. В от момент, когда элемент 1 окажется на акустическом луче, амплитуда волны, воспринимаемой соответству ощим приемником, резко уменьшается, На фиг. 2 изображена такая сигуация, когда все поглощающие элементы расположены на акустических лучах, соединяющих источник 5 с приемниками 2, В этот момент определяют направление лучей, проходящих через каждый приемник и сООтветству ющий ему эвукопоглощающий элемент.

Точка пересечения этих лучей совпадает с местоположением источни: <а 5

Формула изобретения

Способ определения местоположения источника акустической эмиссии в изделии, заключающийся в том, что с помощью неподвижно установленных на изделии приемников акустической эмиссии измеряют амплитуду сигнала, с учетом которой опред >гпю местоположение источника акуст.::— ческой эмиссии, отличающийся тем, что, с целью лови шения точности, используют звукопоглощающий элемент, который перемещают по поверхности изделия вок: руг каждого из приемников до получения минимума Bh.плитуды сигнала акустической эмиссии, а местоположение ис. очника акустической эмиссии определяют как точку пересечения линий, проходящих чер,. центры соответствующих приемника и зву.-:..поглона ОщеГ : элемента в момент., . ответствуюв и"" В" !нимуму амг1ли удbl сигнала вской э? л<,сии, 1744639

Составитель Л. Левитан

Редактор Л. Народная Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

- — — ——

Заказ 2395 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

3 l3035, Москва, Ж-35, Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, r. Ужгород. ул.Гагарина, 103