Способ ультразвукового контроля многослойных изделий

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии многослойных изделий, преимущественно для обнаружения дефектов , представляющих собой отсутствие соединения между слоями многослойного изделия. Цель изобретения - повышение разреша.ющей способности -. достигается тем, что в соседней с зоной контроля зоне со стоИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может найти применение , для дефектоскопии многослойных изделий. Преимущественно данное изобретение предназначено для обнаружения дефектов , представляющих собой отсутствие соединения между слоями многослойного изделия... Целью настоящего изобретения является .повышение разрешающей способности контроля. Поставленная цель достигается тем, что в способе ультразвукового контроля, заключающемся в том, что в контролируемом из роны того же слоя дополнительно возбуждают ультразвуковые колебания поочередно с основными серией из (п-1) сигналов, состоящих из двух одинаковых по форме м ампли С ; туде импульсов частотой fi . 3Д , где Сиэд - скорость распространения колебаний в материале изделия, 1ц - расстояние от поверхности возбуждения до контролируемой плоскости соединения, I 1...(п-1) - порядковый номер контролируемого соединения слоев изделия, считая от противоположной излучению поверхности изделия; Импульсы, вводят с различными временными задержками, выбранными с учетом параметров изделия и реверберационных шумов. а для определения размеров дефекта и глубины его залегания используют амплитуду суммарного сигнала принятых основного и дополнительного эхо-импульсов и частоту возбуждения, на которой наблюдается максимум амплитуды этого сигнала. 1 ил. ч) Ё делии со стороны одного из слоев возбуждают ультразвуковые колебания, принимают эхо-сигналы, по параметрам которых судят о глубине залегания и размере дефекта , дополнительно в соседней зоне со стороны того же слоя возбуждаютультразвуковые колебания, возбуждение проводят поочередно серией из (п-1) сигналов, состоящих из двух одинаковых по форме и амплитуде импульсов ультразвуковых колебаний частотой fl- , 4 n i где Сизд. - скорость распространения колебаний в материале изделий. СО to о со к о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

О

Сд О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4934117/28 (22) 05.05.91 (46) 07.06.93. Бюл. O 21 (71) Московский машиностроительный завод им. С.В.Ильюшина (72) К;К.Капустин и С.Б.Павлов (56) Приборы для нераэрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.В.Клюева, M.: Машиностроение, 1986. кн,2, с. 308-309.

Ермолов И.Н. теория.и практика ультразвукового контроля, М.: Машиностроение, 1981, с, 8-9. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии многослойных изделий, преимущественно для обнаружения дефектов, представляющих собой отсутствие соединения между слоями. многослойного изделия. Цель изобретения — повышение раз- . решающей способности —, достигается тем, что в соседней с зоной контроля зоне со стоИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может найти применение,для дефектоскопии многослойных изделий. Преимущественно данное изобретение предназначено для обнаружения дефектов, представляющих собой отсутствие соединения между слоями многослойного изделия.

Целью настоящего изобретения являет ся.повышение разрешающей способности . контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ультразвукового контроля, заключающемся в том, что в контролируемом иэ5U 1820320 А1 роны того же слоя дополнительно возбуждают ультразвуковые колебания поочередно с основными серией из (и-1) сигналов, состоящих из двух одинаковых по форме и амплитуде импульсов частотой fi = 4 . где

401

Синод — скорость распространения колебаний в материале изделия, hi расстояние от поверхности возбуждения до контролируемой. плоскости соединения, I - 1...(п-1) —. порядковый номер контролируемого соединения слоев изделия, считая от противоположной излучению поверхности изделия, Импульсы. вводят с различными временными задержками, выбранными с учетом параметров изделия и реверберационных шумов, а для определения размеров дефекта и глубины его залегания используют амплитуду суммарного сигнала.принятых основного и дополнительного эхо-импульсов и частоту возбуждения, на которОй наблюдается максимум амплитуды этого сигнала. 1 ил. делии со стороны одного из слоев возбуждают ультразвуковые колебания, принимают эхо-сигналы, по параметрам которых судят о глубине залегания и размере дефекта, дополнительно в соседней зоне со стороны того же слоя возбуждают ультразвуковые колебания, возбуждение проводят поочередно серией из (и-1) сигналов, состоящих из двух одинаковых по форме и амплитуде импульсов ультразвуковых колебаний частотой fl4Ь где Сизл. — скорость распространения колебаний в материале иэделий, 1820320

hi — расстояние от поверхности изделия, противоположной поверхности возбужде. ния до контролируемой плоскости соединения, I 1,... (n-1) — порядковый номер контролируемого соединения, слоев изделия, счи- тая ot противоположной излучению поверхности изделия, один из этих импуль° сов вводят в изделия с временной задержкой 1 тзт э другои — с 3 + 2 ) 1

1 где тз — определяется из условия.тз> пизд

Сизд

1 ти, tp — длительность зондирующего импульса и реверберационных шумов соответственно.

Ьизд. толщина изделия, принимают дополнительные эхо-сигналы, а в качестве параметров для определения размеров дефекта и глубины его залегания используют амплитуду суммарного сигнала принятых основного и дополнительного эхо-сигналов и частоту возбуждения, на которой наблюдается максимум амплитуды суммарного сигнала.

Сущность изобретения поясняется чертежом (а, б, в), иллюстрирующим схему контроля изделия.

С помощью пьезоэлементов 1 и 2 (фиг.1) ультразвукового (УЗ) преобразователя 3 в многослойное изделие 4; состоящее из пяти (n = 5) слоев, через волноводы 5 УЗ преобразователя 3 поочередно вводятся четыре(п-1) серии сигналов, состоящих из двух одинаковых по форме и. амплитуде импульсов УЗ колебаний частотой изд

С

4h! где Сиэд. — скорость распространения УЗ колебаний в материале контролируемого изделия;

h — расстояние от донной. поверхности изделия до контролируемой плоскости соединения;

t = 1...„(n-1) — порядковый номер контролируемого соединения, считая от донной поверхности.

Один из импульсов УЗ колебаний вводится в изделие 4 с временной задержкой тз= >

21

Св

t> + tp/2

"изд

Сизл где! — высота волновода 5:

Cs — скорость распространения УЗ колебаний в материале волновода 5;

10 t> — длительность зондирующего импульса;

tp — длительность реверберационных шумов; тизл. — толщина контролируемого изде15 лия, а другой импульс УЗ колебаний — с временной задержкой t з +

1 .21

Отраженные эхо-импульсы поступают на пьезоэлементы 1 и 2, сигналы снимают с

20 пьезоэлементов 1 и 2, складывают, и по амплитуде суммарного сигнала судят о качест-. ве контролируемого изделия. В случае отражения УЗ импульсов от одной.и той же поверхности(фиг.1а) разность фаз между УЗ

25 1 импульсами равная 2, не изменяется

21 и суммарный сигнал имеет минимальную амплитуду. При наличии дефекта в контролируемом изделии 4 в пределах мертвой зоны (фиг.16) и вблизи донной поверхности (фиг.1в) УЗ импульсы отражаются от разных поверхностей, вследствие чего происходит . изменение фазового сдвига между эхо-импульсами, что приводит к увеличению амп35 литуды суммарного сигнала.

Причем, максимум амплитуды суммаркого сигнала достигается при отсутствии сдвига по фазе между эхо-импульсами; а о местоположении- дефекта (глубине залега40 ния) судят по частоте УЗ колебаний, на которой наблюдается максимум амплитуды суммарного сигнала.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля многослойных изделий, заключающийся в том, что возбуждают s контролируемом изделии со стороны одного из слоев ультразвуковые колебания, принимают эхо-сигналы, по параметрам которых судят о глубине залега50 ния и размере дефекта, о т л и ч а ю щ и йс я тем. что, с целью повышения разрешающей способности, дополнительно в сосед. ней зоне со стороны того же слоя возбуждают ультразвуковые колебания, 55 возбуждение производят поочередно серией из (n-1) сигналов, состоящих из двух одинаковых по форме и амплитуде импульсов ультразвуковых колебаний частотой

1820320

Ти +1р

С изд

"4hI

"изд

Сизд

Х1 2 Х7

Составитель Т.Райская

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор

Заказ 2028, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101 где С изд. — скорость распространения колебаний в материале изделия;

hi — расстояние от поверхности изделия, и роти вопо ложной по верх ности возбуждения, до контролируемой плоскости соединения; ! 1..., (п-1) — порядковый номер контролируемого соединения, слоев изделия, считая от противоположной излучению поверхности изделия, один из этих импульсов вводят в иэделие с временной задерж1 кой t3, адругой — t3+ 2.

21 где t3 определяется из условия

tg, tp — длительность зондирующего импульса и реверберационных шумов соответственно:

10 йизд — толщина изделия; принимают дополнительные эхо-сигналы. а в качестве параметров для определения размеров дефекта и глубины его залегания исполвзуют амплитуду суммарного сигнала

15 принятых основного и дополнительного эхо-импульсов и частоту возбуждения, на которой наблюдается максимум амплитуды суммарного сигнала.