Устройство ультразвукового контроля качества изделий
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (! 9) (1 () (51) 5 с 01 и 29/04
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
H А ВТСРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826558/28 (22) 05.04.90 (46) 23 09.92. Ьюл. > 35 (71) Иосковский авиационный техноло.гический институт им. I:,Э.Циолковско" го ,(72) А.В.Захаров (56) Ермолов И.Н, Теория и практика . ультразвукового контроля. - М.: Машиностроение, 1981, с. 95-96.
Авторское свидетельство СССР
1471119, кл. О 01 Б 29/10, 1989. (54) УСТРОЙСТВО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТ
РОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИИ (57) Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля качества изделий. Целью изобретения является повышение чувствительности при контроле поверхностных и подповерхностных дефектов.
Изобретение относится к области неразрушающего контроля ультразвуко выми методами и может быть использовано при контроле качества изделий.
Известно устройство для ультразвукового контроля " .материалов изделий, состоящее из генератора зондирующих импульсов, преобразователя, синхрони затора, усилителя, системы временной регулировки чувствительности (ВРЧ), электронно-лучевого индикатора и автоматического сигнализатора дефектов (ЛСД).
Устройство содержит последовательно соединенные усилитель 1, временной селектор 2, анализатор спектра 3, излучающую пьезопластину 4 с звукопро" водящим демпфером 5, генератор 6, наклонные призмы 7 и 8 и дополнительные приемные пьезопластины 9 и 10 с демпферами. Сущность изобретения состоит в том, что в контролируемом изделии с помощью данного устройства. возбужpàþò импульсы ультразвуковых колебаний поверхностной и надповерхностной волн. излучающим преобразователем, принимают эти колебания, прошедшие через участок контролируемого изде- . лия, приемным преобразователем и анализируют суммарный спектр этих колебаний с опорными ультразвуковыми им" пульсами, представляющими собой продольные колебания, сформированные в излучающем преобразователе и принятые лополнительной приемной пьезопластиной. 1 ил.
Ы
Недостатком такого устройства является низкая чувствительность и выявление дефектов с низким коэффициентом отражения ультразвука из-за слабой отражательной способности таких дефектов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является ультразвуковое устройство, состоящее из генератора зондирующих импульсов, усилителя, временного селектора, анализатора спектра, преобразователя излучающего с пьезопласти1763971 ной, подключенной к генератору эондируюц их импульсов и соединенной со звукопроводящим демпфером и наклонной призмой, преобразователя приемного с пьезопластиной, подключенной к входу усилителя и соединенной со звукопроводящим демпфером и наклонной призмой, Недостатком такого устройства является то, что оно не позволяет с не-. обходимой чувствительностью обнаруживать дефекты с ййэким коэффициентом отражения, расположенные на поверхности и под поверхностью и ориентиро- 5 ванные перпендикулярно поверхности.
Целью изобретения является повыше= ние чувствительности при контроле поверхностных и подповерхностных дефектов.
Указанная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля качества изделий, содержащее последовательно соединейные усилитель, временной селектор и анализа- 25 тор спектра, и излучающую пьезопластину с звукопроводящим демпфером, электрически соединенную с выходом генератора зондирующих импульсов, снабжейо двумя наклонными призмами и двумя дополнительными приемными пьезопластинами с демпферами, на одной из призм установлена одна приемная пьезопластина, а на другой излучающая пьезопластина с звукопроводящим демпФером, на котором со стороны, противоположной излучающей пьезопластине, установлена приемная пьезопластина, приемные пьеэопластины электрически соединены с входом усилителя.
На чертеже изображена структурная схема устройства.
Устройство содержит последовательно соединенные усилитель 1, временной селектор 2, анализатор спектра 3, излучаюцую пьезопластину 4 с звукопроводящим демпфером 5, генератор 6, две наклонные призмы 7 и 8, и две допол нительных приемных пьезопластины 9 и
10 q демпферами. Приемная пьезопластийа 9 расположена на призме 8, а приемная пьезопластина 10 расположена на звукопроводяцем демпфере 5 со стороны, противоположной излучающей пьезопластине 4 ° Приемные пьезопластины электрически соединены с выходом усилителя 1.
Устройство работает следующим образом.
Генератор зондирующих импульсов 6 вырабатывает импульс электрических колебаний, возбуждающий ул ьтра звуко вые колебания пьезопластиной 4 в на. клонной призме 7 и звукопроводящем демпфере 5, которые принимаются приемной пьеэопластиной 10. B наклонной призме 7 ультразвуковые колебания трансформируются в поверхностные вол-! ны в изделии.11, которое акустически контактирует с наклонными призмами 7 и 8. Призма 8,-трансформирует волны в изделии в волну в призме и подает ультразвуковой импульс на приемную пьеэопластину 9. В приемных пьезопластинах 10 и 9 ультразвуковые им пульсы преобразуются в электрические и поступают на усилитель 1 с задержкой, согласно соотношению (2n-1) J 1 1 qo — — — — с (— 5- + — ---) гк„- ) с„с„
1 (2n — 1)
° б» ( с - гг„ где f — верхняя частота спектра,. сформированного в звукопро водящем демпфаре, импульса на уровне 0,5 Гц, f2 - нижняя частота спектра "M гульса, сформированного в зоукопроводяцем демпфере на. уровне 0,5 Гц, С„ - скорость распространения волны в изделии, м/с, С „ - скорость распространения ультразвука в наклонных, .призмах преобразователей, м/с, С - скорость ультразвука в зву3 копроводящем демпфере, м/с, L
1„- путь волны в изделии, м, 1„ - путь волны в наклонных призмах преобразователей, м, 1 - путь волны в звукопроводящем ,демпфере, м
n - =1,2,3...
Преобразован.:,ые электрические импульсы усиливаются усилителем 1 и. селектируются временным селектором 2 от других мешающих сигналов. Отселектированные импульсы поступают на анализатор спектра 3 для,анализа суммарного спектра и измерения величины частотного минимума.
Таким образом, задержка по времени относительно импульсов, прошедших в изделии, позволяет получить в суммарном спектре этих анализируемых им3971 6 лирующих импульсов, о т л и, ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности при контроле поS верхностных и подповерхностных дефектов, оно снабжено двумя наклонными призмами и двумя дополнительными приемными пьезопластинами с демпФерами, на одной из призм установлена одна
1р приемная пьезопластина, а на другой излучающая пьезопластина с звукопроводящим демпФером, на котором со сто. роны, противоположной излучающей пьезопластине, установпена вторая прием15 ная пьезопластина, приемные пьезо-, пластины электрически соединены с входом усилителя.
5 176 пульсов один или более частотный ин- тенФеренционный минимум на ряде частот, лежащих в полосе пропускания преобразователей. По положению этих частотных минимумов определяют качество изделия.
Формула изобретения
Устройство ультразвукового контроля качества изделий, содержащее последовательно соединенные усилитель, временной селектор, анализатор спектра и излучающую пьезопластину с звукопроводящим демпФером, электрически соединенную с выходом генератора зонСоставитель О.Слюсаренко
Редактор О.Стенина Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Палий
Заказ 4608 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета .по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. /5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101
