Ультразвуковой способ контроля изделий и материалов

 

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии изделий и материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности для определения качества продукции при контроле. Повышение скорости контроля размеров дефектов и упрощение способа контроля достигается за счет того, что сканируют ультразвуковым преобразователем по профилю изделия, регистрируют амплитуды и координаты эхо-сигналов, обрабатывают данные на компьютере и получают на дисплее двумерные ультразвуковые изображения при В и С сканировании. Не менее трех изображений, образующих группу, получаемую при В сканировании, суммируют в одно изображение и, при наличии на нем дефекта, "полистно" просматривают все ультразвуковые изображения этой группы, по которым оценивают размеры дефекта. 1 ил.

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии изделий и материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности для определения качества продукции при контроле.

Известен способ контроля изделий по ультразвуковым изображениям при B и C сканировании (патент РФ N 2011194, G 01 N 29/04, Бюл. изоб. N 7, 15.04.94). Контроль по этому способу осуществляют следующим образом: объект контроля помещают под ультразвуковым преобразователем, анализируют форму сигнала, выбирают конкретную процедуру получения изображения, по которой оценивают качество объекта контроля.

Недостатком этого устройства является то, что при нахождении максимальных размеров дефекта по изображениям, полученным при В сканировании, приходится перенастраивать режим контроля. При таком способе на измерение размера дефекта затрачивается от 3 до 7 минут, что недопустимо для 100% контроля серийных изделий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому ультразвуковому способу контроля является выбранный в качестве прототипа "Способ ультразвукового измерения ширины сварного шва изделий с концевыми деталями" (патент РФ N 2115921, G 01 N 29/04, Бюл. изоб. N 20, 20.07.98). Контроль по этому способу осуществляют по эхо-методу. Ультразвуковые колебания вводятся и принимаются совмещенным преобразователем, который сканирует по профилю изделия поперек сварного шва, регистрируют эхо-сигналы и координаты, обрабатывают данные на компьютере и получают B и C ультразвуковые изображения, по которым определяют ширину сварного шва.

Существенным недостатком этого способа является относительная сложность нахождения и измерения максимальных размеров дефектов по изображениям, получаемым при B сканировании, так как в этом случае приходится последовательно просматривать несколько изображений сечений изделия, получение которых связано с установкой преобразователя в точку отсчета. Время, затрачиваемое на эти операции, может быть 2 - 4 минуты.

Основной технической задачей предлагаемого изобретения является повышение скорости контроля размеров дефектов по двумерным ультразвуковым изображениям, получаемым при В сканировании, а также значительном упрощении способа контроля. Поставленная задача решается тем, что не менее трех изображений, образующих группу, получаемую при В сканировании, суммируют в одно изображение и при наличии в нем дефекта, "полистно" просматривают все ультразвуковые изображения этой группы, по которым оценивают размеры дефекта.

Совместное использование в предлагаемом ультразвуковом способе контроля изделий и материалов по ультразвуковым изображениям известных и отличительных признаков позволяет получить новый технический результат, заключающийся в повышении скорости контроля и упрощении способа контроля.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный способ соответствует критерию "новизна".

Функциональная блок-схема способа контроля может быть реализована, например, путем сканирования сварного шва по схеме, приведенной на чертеже, где 1 - контролируемое изделие; 2 - ванна; 3 - генератор; 4 - совмещенный ультразвуковой преобразователь; 5 - сварной шов; 6 - шаговые двигатели; 7 - блок управления; 8 - усилитель; 9 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 10 - блок накопления и обработки информации; 11 - дисплей.

Ультразвуковой способ контроля изделий и материалов по ультразвуковым изображениям осуществляется следующим образом: контролируемое изделие 1 помещают в ванну с водой 2, электрические импульсы с генератора 3 поступают на преобразователь 4, совершающий возвратно-поступательное движение поперек сварного шва 5 от шагового двигателя 6 по командам с блока управления 7. Ультразвуковые импульсы с преобразователя 4 попадают на поверхность изделия 1, в котором возбуждаются упругие колебания, отражающиеся от наружной и внутренней поверхностей изделия, а также от различных неоднородностей. Изделие перемещается от шагового двигателя 6. Принятые сигналы и координаты отражателей через усилитель 8 и АЦП 9 подаются на блок управления 7, с которого поступают на блок накопления и обработки информации 10, где формируются ультразвуковые изображения, получаемые при B и C сканировании. Просмотр изображений проводится на дисплее 11. С целью ускорения контроля изображения, получаемые при B сканировании, суммируются группами в одно, которое просматривает дефектоскопист. Только при наличии дефекта на одном суммарном изображении дефектоскопист просматривает "полистно" все изображения в этой одной группе. Время, затрачиваемое на нахождение изображения с максимальными размерами дефекта, при таком способе контроля сокращается на 0,5 3 минуты (по сравнению с прототипом).

Предложенный способ проверен на контактно-стыковых швах плоских деталей толщиной 5 мм. Суммирование десяти ультразвуковых изображений в одно показало, что искусственный дефект в виде сверления диаметром 2 мм четко виден на суммарном изображении. Максимальные размеры сверления были измерены по четвертому изображению в этой группе. Измеренная глубина сверления по ультразвуковому изображению составила 2,6 мм, что соответствовало прямым измерениям индикатором часового типа.

Таким образом, использование предлагаемого ультразвукового способа контроля по ультразвуковым изображениям обеспечивает по сравнению с существующим способом контроля новый технический результат, состоящий в: а) ускорении процесса контроля на 0,53 минуты, что особенно важно при 100% контроле серийных изделий, где цикл контроля не должен превышать (30-50) сек.

б) упрощается способ контроля изделий при оценке размеров дефектов по ультразвуковым изображениям сечений контролируемых изделий.

Формула изобретения

Ультразвуковой способ контроля изделий и материалов, заключающийся в том, что сканируют ультразвуковым преобразователем по профилю изделия, регистрируют амплитуды и координаты эхо-сигналов, обрабатывают данные на компьютере и получают на дисплее двумерные ультразвуковые изображения при В и С сканировании, отличающийся тем, что не менее трех изображений, образующих группу, получаемую при В сканировании, суммируют в одно изображение и, при наличии на нем дефекта, "полистно" просматривают все ультразвуковые изображения этой группы, по которым оценивают размеры дефекта.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано в машиностроении, строительстве, медицине, авиа- и судостроении и других областях науки и техники

Изобретение относится к исследованиям разрушения материала, в частности, к определению временного остаточного ресурса в условиях длительного нагружения, и может применяться для оценки работоспособности и надежности различных деталей и конструкций, а также для прогнозирования горных ударов и землетрясений

Изобретение относится к области неразрушающих методов и средств контроля качества материалов и изделий, а именно к ультразвуковому (УЗ) контролю

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами, и может быть использовано для контроля качества материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука

Изобретение относится к технике измерения параметров ударных волн

Изобретение относится к неразрушающим испытаниями ультразвуковыми методами и может быть использовано для контроля изделий в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности

Изобретение относится к акустооптике, а более конкретно к устройствам для визуализации акустических колебаний и может быть использовано для решения задач ультразвуковой дефектоскопии, медицинской диагностики, акустической голографии, в системах акустической локации

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии и акустической микроскопии

Изобретение относится к неразрушающему контролю с помощью ультразвуковых (УЗ) колебаний, а именно к автоматическому контролю с визуализацией типа С Целью изобретения является повышение информативности УЗ контроля за счет определения площади дефектов Для решения этой задачи устройство ультразвукового контроля снабжено последовательно соединенными и подключенными к выходу блока накопления информации преобразователем разрядности УЗ изображения, блоком расчета матрицы смежности и блоком вычисления площади дефектов, вторым входом соединенным с выходом блока расчета функции плотности распределения вероятности первого порядка и определения порогового уровня, задающего пороговый уровень сигнала для дефектов, а выходом - с третьим входом визуализатора, отображающим информацию о площади дефектов 1 ил

Изобретение относится к устройствам для ультразвукового неразрушающего контроля изделий, имеющих сложную форму тел вращения, и может быть использовано для обнаружения дефектов в валах, осях машин и механизмов

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для обнаружения дефектов в стенках трубопроводов

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний материалов и изделий ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля основного металла и сварных швов

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для неразрушающего контроля композитных и многослойных изделий

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества сварных соединений и может быть использовано для контроля качества изготовления тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов элементов конструкции балочного типа с помощью упругих колебаний

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для неразрушающего контроля многослойных изделий из металлов, пластиков и их комбинаций

Изобретение относится к неразрушающему контролю при акустико-эмиссионном контроле герметичности полых систем, находящихся в жидкостной среде

Изобретение относится к неразрушающему контролю промышленных объектов и может быть использовано для контроля протяженных объектов и объектов с высоким затуханием звука

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и используется для обнаружения, визуализации и определения размеров дефектов

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии изделий и материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности для определения качества продукции при контроле

Наверх