Способ оценки поврежденности материала конструкций




Владельцы патента RU 2507514:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) (RU)

Использование: для оценки поврежденности материала конструкций. Сущность: заключается в том, что оценка поврежденности материала (на стадии накопления рассеянных микроповреждений) эксплуатируемых элементов основана на определении критерия степени поврежденности металла элементов и определении по нему временной зависимости от момента контроля до вероятного разрушения элемента оборудования. При этом замеряют задержку поверхностной, сдвиговой и продольной волн ультразвуковых колебаний на поверхности металла нового элемента, в зоне аварийного разрушения металла элемента и на поверхности металла в контролируемой зоне элемента, находящегося в процессе эксплуатации. Технический результат: повышение достоверности контроля материала конструкций. 2 табл.

 

Изобретение относится к области средств неразрушающего контроля (НК) с помощью ультразвуковых (УЗ) (упругих) волн и может быть использовано для контроля накопленных повреждений металлоконструкций путем измерения времени распространения УЗ волн в контролируемом участке конструкции.

Одной из основных задач развития современного машиностроения является обеспечение безопасной эксплуатации конструкций как в целом, так и отдельных элементов. Длительный срок службы приводит к проявлению в разные периоды эксплуатации различных механизмов деградации материала, инкубационные периоды которых протекают скрытно. При этом в поверхностном слое металла глубиной порядка размера зерна процесс накопления повреждений протекает более ускоренно по сравнению с объемом [1]. Предельное состояние материала машин и сооружений, соответствующее зарождению макротрещины, зависит от накопленных повреждений как в поверхностном слое, так и в толще металла.

Существуют объекты, для которых наличие макротрещины недопустимо, соответственно необходима информация о состоянии материала на стадии, предшествующей зарождению макротрещины [2]. Измерение степени поврежденности металла в процессе эксплуатации непосредственно на объекте довольно сложная и трудоемкая задача. Вопрос о количественной оценке поврежденности материала в реальных конструкциях остается открытым.

Оценка степени поврежденности, а следовательно, обеспечение безопасной эксплуатации многочисленных работающих объектов может быть решено средствами диагностики, использующими методы неразрушающего контроля. Одним из перспективных методов неразрушающего контроля в задачах диагностики следует признать акустические методы. Это объясняется тем, что УЗ волны реагируют на все происходящие в контролируемой среде процессы, выполняют функции универсального датчика, поставляющего сведения о контролируемой среде. Это вполне естественно, так как параметры УЗ волн зависят от плотности, модулей упругости, размера и геометрии структурных неоднородностей и других характеристик исследуемой среды. Анализируемая информация усредняется по площади, определяемой зоной акустического контакта.

На практике в качестве чувствительного элемента используется скорость УЗ волн, для измерения которых необходимо измерение времени задержки (распространения) УЗ волн и толщины (длины пройденного пути).

Наиболее близким, выбранным в качестве прототипа, следует считать метод неразрушающего контроля степени поврежденности металлов эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования, основанный на измерении задержки поверхностной УЗ волны на поверхности металла до начала эксплуатации (неповрежденного элемента), задержки поверхностной УЗ волны в зоне аварийного разрушения металла элемента и задержки поверхностной волны на поверхности металла в контролируемой зоне элемента, находящегося в процессе эксплуатации [3]. Далее, для оценки степени поврежденности проводится сравнение изменения задержки поверхностной волны в контролируемой зоне с максимально возможным диапазоном изменения задержек разрушенного и неповрежденного материала. Таким образом, критерий степени поврежденности поверхности металла элемента определяется в относительных единицах, позволяет судить о количественной величине поврежденности поверхностного слоя и прекращать эксплуатацию теплоэнергетического оборудования для замены контролируемого элемента, исходя из принятого уровня безопасности. Диапазон изменения параметра поврежденности составляет от 0 до 1. В частности, для объектов энергетического оборудования из стали 12Х1МФ при нормальных условиях эксплуатации максимально возможное изменение параметра поврежденности с учетом коэффициента безопасности составляет 0,7-0,9. Учет среднестатистического времени эксплуатации элемента из определенного металла до его разрушения позволяет определять время до разрушения в часах.

К недостаткам этого метода ультразвукового контроля поврежденности следует отнести то обстоятельство, что контролируется поверхностный слой толщиной порядка длины волны. Для частоты около 3 МГц толщина контролируемого слоя порядка 1 мм, соответственно, в толще металла не контролируется, что снижает достоверность результатов контроля. К недостаткам также следует отнести необходимость учета влияния других внешних факторов на состояние поверхностного слоя, например шероховатость, механическую обработку, коррозию, которые также влияют на скорость поверхностных волн, за длительный срок эксплуатации состояние поверхностного слоя может существенно измениться даже при создании специальных условий защиты.

Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.

Ставится задача повышения достоверности контроля.

Технический результат - повышение точности контроля за счет определения накопленных повреждений как в поверхностном слое, так и по толщине контролируемого узла.

Этот технический результат достигается тем, что в способе оценки поврежденности материала конструкций, заключающемся в том, что определяют время задержки ультразвуковой поверхностной волны на поверхности нового элемента, в зоне разрушения элемента и в контролируемой зоне эксплуатируемого элемента, затем определяют критерий степени его поврежденности, дополнительно измеряют время задержки сдвиговой волны в двух взаимно перпендикулярных направлениях и продольной волны и устанавливают степень поврежденности на стадии накопления рассеянных микроповреждений до появления микротрещины из соотношения:

Ψ A = α D D t − D 0 D * − D 0 + α R t R t − t R 0 t R * − t R 0

где ΨА - поврежденность металла в относительных единицах, ΨА=0 - металл без повреждений; ΨА=1 - в зоне разрушения конструкции,

индекс t, 0, * - соответствует текущему в момент измерения, начальному и предельному в зоне разрушения состоянию, соответственно, αD, αR, - коэффициенты, определяемые экспериментально,

коэффициент D принимает следующие значения:

D=D1+D2

D 1 = ( t 1 t 3 − 1 ) * 1 0 4

D 2 = ( t 2 t 3 − 1 ) * 1 0 4

где tR - задержка импульса продольной волны,

t1 - задержка сдвиговой волны, вектор поляризации направлен вдоль прикладываемой нагрузки,

t2 - задержка сдвиговой волны (перпендикулярная поляризация),

t3 - задержка продольной волны, вероятность разрушения максимальна, если ΨA=0.7-0.9.

Сущность изобретения заключается в определении критерия степени поврежденности металла длительно эксплуатируемых конструкций. Для этого замеряется задержка поверхностной, продольных и сдвиговых волн в зоне контроля металла нового элемента, задержка поверхностной, продольных и сдвиговых волн в зоне аварийного разрушения металла элемента и задержка поверхностной, продольных и сдвиговых волн на поверхности металла в контролируемой зоне элемента, находящегося в процессе эксплуатации.

В данном критерии проводится измерение времени задержки УЗ волн, это выражение не зависит от толщины материала и, следовательно, возможен контроль по результатам прямых измерений: изменение времени распространения УЗ волн. В критерии исключается измерение толщины металла, так как в большинстве случаев контроля измерение толщины не представляется возможным.

Физический смысл критерия заключается в соотношении изменения текущих акустических параметров с абсолютным диапазоном изменения этих параметров. При выборе такого критерия оценки поврежденности материала имеется возможность контролировать в каждой точке измерения тонкий поверхностный слой и всю толщину металла, с точностью до постоянных может быть определена величина ΨA. Частотно-зависимое затухание обычно используется при измерении структурных неоднородностей, например, размера зерна, пористости. При измерении затухания УЗ волн α(ω) ошибка измерений может достигать более 10%. Такая низкая точность во многом зависит от постановки эксперимента: установка датчиков, контактная жидкость, шероховатость поверхности и т.д. Для определения ΨA используется скорость задержки УЗ волн, так как в этом случае обеспечивается большая точность, надежность, повторяемость результатов. Ошибка измерения скорости объемных волн в лабораторных образцах равна 0.05%. Изменение скорости в рассматриваемых задачах накопления повреждений около 1%. Проведение дополнительных измерений времени задержки УЗ волн позволяет строить алгоритм определения поврежденности, используя только измерения времени задержек сдвиговых волн (t1 и t2), поляризованных вдоль и перпендикулярно направлению действия нагрузки, продольных (t3) и поверхностных (tR) волн.

Для практической реализации предлагаемого метода контроля поврежденности был использован измерительно-вычислительный комплекс "АСТРОН", основанный на измерении скорости (времени) задержек УЗ волн. В основу работы аппаратной части системы положен способ подробной регистрации всей серии отраженных акустических импульсов для их последующей обработки средствами программной части системы. В обрабатывающей части системы (компьютер типа NOTEBOOK) производится последовательное преобразование осциллограммы отраженных импульсов с определенным шагом дискредитации с момента зондирования металла до прихода n-го отраженного импульса.

По значению критерия степени поврежденности поверхности металла можно установить время до вероятного момента разрушения металла элемента, а также рациональный промежуток времени до следующего контрольного замера или определить достаточно точно время замены элемента оборудования до его аварийного разрушения. Таким образом, предложенный способ впервые позволяет дать не только количественную оценку степени поврежденности поверхности металла элемента в процессе его эксплуатации, но и связать его со временем возможной (допустимой) эксплуатации.

Пример реализации способа.

Для проверки работоспособности предложенного способа контроля был исследован корпус колонны деформированного стакана синтеза пентакарбонила железа после 15 лет непрерывной эксплуатации. Деформация колонны недопустима. Колонна построена из стали 12Х18Н10Т, высотой 12 м, диаметром 1250 мм, толщиной стенки 16 мм. Эксплуатационные условия: температура 200°C, давление не более 250 атм, рабочая среда 95% окись углерода.

На заводе была проведена замена поврежденной колонны. В эксплуатации находилось еще несколько аналогичных колонн без признаков деформации. Необходимо было оценить техническое состояние колонн и решить вопрос об их дальнейшей эксплуатации.

Для определения механических и диагностических характеристик разрушенной колонны, из донной, средней и верхней частей стакана колонны были изготовлены плоские стандартные образцы на растяжение. Испытания показали, что в стали повышаются пределы текучести, прочности, твердости, но в тоже время уменьшаются пластические свойства и ударная вязкость. Результаты представлены в таблице 1

Для отработки методики контроля исследовалось изменение времени распространения УЗ волн: сдвиговых, продольных, поверхностных. Измерения проводились с использованием ИВК «АСТРОН». Точность измерения времени распространения составляет 2 нс. Толщина образцов измерялась с точностью 0,01 мм. По результатам измерений времени задержки и толщины образцов определялась скорость распространения УЗ волн. Измерения проводились на частоте 8,5 МГц. Сдвиговыми волнами измерялась задержка в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Измерения акустических характеристик проводились не менее чем в 10-ти точках в пределах одного образца. Эти данные усреднялись, и определялось значение задержки для каждого из типов используемых УЗ волн. По результатам акустических исследований были определены модули упругости.

Анализ результатов акустических измерений показал, что в процессе эксплуатации материала скорость УЗ волн в нем возрастает. Для сравнения акустических характеристик приводится значение скорости.

Анализ результатов исследования показывает высокую чувствительность акустического метода. Причиной изменения акустических характеристик является охрупчивание стали в процессе длительной эксплуатации. Об этом свидетельствуют результаты дополнительных исследований: микроструктурных и рентгеновских.

Степень поврежденности материала в момент диагностирования металла определялась по приведенному выше выражению для ΨA основанному на измерении времени распространения упругих волн в разные времена наработки материала. Результаты анализа представлены в таблице 2.

В результате анализа проведенных экспериментов установлено, что при ΨA>0,7 металл находится в состоянии близком к хрупкому разрушению и достигает предельного состояния. ΨA=1 в зоне разрушения конструкции, ΨA=0 - металл без повреждений.

Полученный критерий был апробирован при исследовании колонн, аналогичных хрупко разрушившейся. Измерения на оставшихся колоннах дали значение диагностического критерия ΨA<0,6 в наиболее опасных зонах колонны. Данные замеров акустических характеристик дали хорошее совпадение с результатами металлографических исследований, проведенных на шлифах из вырезок металла.

Таким образом, разработанный акустический критерий предельного состояния может быть использован при оценке состояния длительно работающего металла технических устройств опасных производственных объектов.

Источники информации

1. Неразрушающий контроль: Справочник / Под ред. В.В. Клюева. М. Машиностроение, 2004, Т.4, - 736 с.

2. Методы обоснования ресурса ядерных энергетических установок. / Ф.М. Митенков [и др.]. - М.: Машиностроение, 2007. - 448 с.

3. Патент РФ №2231057 G01N 29/00, опубл. 10.02.2004.

Таблица 1
Механические свойства образцов, сталь 12Х18Н10Т
Номер образца σТ, МПа σВ, МПа Твердость, НВ δ, % Ψ, %
0-0 (низ) 540 548 175 270 240
1-1 (середина) 554,6 727 180 33 40
2-2 (середина) 602,5 752 395 33 30
3-3 (верх) 561,6 671,5 170 26 23
Таблица 2
Результаты измерения модулей упругости акустическим методом
Образец Е, ГПа G, ГПа ν V3, м/с V1, м/с Ψ
Исходный 198 77 0,29 5768 3419 0.00
1 235 97 0.2. 5940 3600 0.81
2 230 94 0.25 5790 3528 1.00
3 228 95 0.22 5769 3500 0.84
4 220 87 0,26 5852 3450 0.44
5 215 85 0,25 5800 3475 0.39

Способ оценки поврежденности материала конструкций, заключающийся в том, что определяют время задержки ультразвуковой поверхностной волны на поверхности нового элемента, в зоне разрушения элемента и в контролируемой зоне эксплуатируемого элемента, затем определяют критерий степени его поврежденности, отличающийся тем, что дополнительно измеряют время задержки сдвиговой волны в двух взаимно перпендикулярных направлениях и продольной волны и устанавливают степень поврежденности на стадии накопления рассеянных микроповреждений до появления микротрещины из соотношения:
Ψ A = α D D t − D 0 D * − D 0 + α R t R t − t R 0 t R * − t R 0 ,
где ΨА - поврежденность металла в относительных единицах, ΨА=0 металл без повреждений; ΨА=1 в зоне разрушения конструкции,
индекс t, 0,* - соответствует текущему в момент измерения, начальному и предельному, в зоне разрушения состоянию, соответственно, αD, αR, - коэффициенты, определяемые экспериментально,
коэффициент D принимает следующие значения:
D=D1+D2;
D 1 = ( t 1 t 3 − 1 ) ⋅ 1 0 4 ,
D 2 = ( t 2 t 3 − 1 ) ⋅ 1 0 4 ,
где tR - задержка импульса продольной волны,
t1 - задержка сдвиговой волны, вектор поляризации направлен вдоль прикладываемой нагрузки,
t2 - задержка сдвиговой волны (перпендикулярная поляризация),
t3 - задержка продольной волны, вероятность разрушения максимальна, если ΨA=0,7-0,9.



 

Похожие патенты:

Использование: для контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Сущность: заключается в том, что в призму пьезопреобразователя излучают пучок ультразвуковых колебаний, измеряют амплитуду трансформированных поперечных колебаний и по ее величине судят о наличии или отсутствии акустического контакта, при этом трансформированную волну, отраженную от рабочей поверхности призмы, принимают специальной пьезопластиной для приема поперечных колебаний или упомянутую трансформированную волну, отраженную от рабочей поверхности призмы, далее трансформируют с использованием дополнительной плоскости призмы пьезопреобразователя из поперечной в продольную и регистрируют колебания обычной пьезопластиной, причем угол падения поперечной волны на дополнительную плоскость выбирают исходя из максимального коэффициента преобразования в продольные колебания.

Использование: для контроля средних параметров волокон в волоконной массе. Сущность: заключается в том, что массу волокон, принятых за эталон, прочесывают с выходом на барабан с акустически прозрачной, например, сетчатой поверхностью, под поверхностью и над поверхностью сетчатой стенки барабана соосно, нормально к поверхности стенки, устанавливают излучающий и воспринимающий датчики акустических колебаний и обкладки воздушного конденсатора, после каждого полного оборота барабана фиксируют величину акустического сигнала и величину емкости воздушного конденсатора, отбирая от навоя образцы, стандартными методами определяют поверхностную плотность навоя и количество волокон в направлении прозвучивания, строят зависимости поверхностной плотности навоя от емкости воздушного конденсатора и величины акустического сигнала от количества волокон в направлении прозвучивания, устанавливают на зависимостях эталонное значение требуемого количества волокон, прочесывают контролируемое волокно с выходом на барабан, непрерывно регистрируя при каждом обороте барабана количество волокон в направлении прозвучивания до установленного эталонного значения, по достижении которого навой прекращают, а о среднем параметре волокон судят по величине поверхностной плотности полученного навоя.

Использование: для эхо-локации. Сущность заключается в том, что устройство для излучения и приема ультразвуковых волн содержит источник напряжения, к которому подключены последовательно в указанной очередности первый резистор, конденсатор и второй резистор, пьезоэлектрический преобразователь, одним своим выводом соединенный с «землей» источника напряжения, электронный ключ, подключенный одним выводом к точке соединения первого резистора с конденсатором, а вторым выводом к первому выводу третьего резистора, второй вывод которого соединен с «землей» источника напряжения, схему управления, выход которой подключен к управляющему входу электронного ключа, два встречно-параллельных диода, включенных параллельно третьему резистору, и приемно-усилительный тракт, вход которого подключен к первому выводу третьего резистора, при этом оно выполнено с возможностью создания на пьезоэлектрическом преобразователе перепада напряжения, превышающего напряжение источника питания, для генерации ультразвуковой волны за счет включения индуктивности, один из выводов которой подключен к точке соединения конденсатора и второго резистора, а второй вывод - к свободному выводу пьезоэлектрического преобразователя.

Использование: для ультразвукового контроля изделий. Сущность: способ, заключающийся в том, что выполняют ввод ультразвуковых колебаний в изделие, теневое прозвучивание изделия импульсами ультразвуковых колебаний и прием прошедших свод изделия ультразвуковых колебаний в воздушной среде приемным преобразователем, отличается тем, что ультразвуковой контроль изделия проводят не одним, а двумя ультразвуковыми приборами или двумя блоками одного прибора, из которых один используют для излучения и ввода ультразвуковых колебаний в изделие, а другой - для приема прошедших свод изделия ультразвуковых колебаний и отображения их на экране прибора, при этом работу блоков каждого из приборов не синхронизируют друг с другом, в частности, частоту следования импульсов ультразвуковых колебаний на излучающем блоке прибора устанавливают не равной, а более высокой по сравнению с частотой следования импульсов, синхронизирующих работу блоков приемного прибора, в том числе блока развертки, обеспечивающего отображение принятых ультразвуковых колебаний на экране прибора, и не кратной частоте следования синхроимпульсов, а о качестве изделия судят по наличию и амплитуде движущихся в соответствии с определенным соотношением на экране прибора импульсов.

Использование: для контроля средних параметров волокон в волоконной массе. Сущность: заключается в том, что подготавливают три пакета прочеса волокна: два пакета волокна, принятого за эталон, и один - контролируемого волокна, причем один пакет из эталонного волокна должен иметь количество слоев, обеспечивающий максимальное, а второй - обеспечивающий минимальное изменение акустического сигнала в диапазоне контроля, из пакетов эталонного и контролируемого волокна вырезают требуемое количество образцов заданного размера и конфигурации, все полученные образцы выдерживают необходимое время в одинаковых климатических условиях, закладывают в кассету с двумя ячейками, первая из которых служит для закладки эталонного образца, а вторая, имеющая акустически прозрачные крышки-обкладки воздушного конденсатора, для закладки контролируемого образца, закладывают в первую ячейку эталонный образец с максимальным количеством слоев, во вторую закладывают эталонный образец с минимальным количеством слоев, прозвучивают последовательно первую и вторую ячейки, калибруют диапазон контроля акустического сигнала, затем эталонное волокно из второй ячейки заменяют на контролируемое, прозвучивают, по показаниям импеданса и известной характеристике импеданса воздушного конденсатора от веса, полученный акустический сигнал нормируют по весу до нормативного, а результат находят как отношение сигналов через максимальный эталонный образец к сигналу через контрольный образец.
Использование: для контроля средних параметров волокон в волоконной массе. Сущность заключается в том, что волоконную массу заданного веса прочесывают, формируют в ленту, пропускают через фильеру, снабженную акустическими датчиками, и последовательно расположенные по направлению движения ленты, пластины воздушного конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, объективности и оперативности контроля датчики акустических колебаний и пластины воздушного конденсатора располагают взаимно перпендикулярно друг другу в плоскости, нормальной к направлению движения ленты, воздушный конденсатор включают в колебательный контур генератора акустических колебаний, подстройкой индуктивности в LC-контуре или резистора в RC-контуре добиваются требуемой опорной частоты генерируемых акустических колебаний на эталонном образце волоконной массы, пропускают через указанную систему акустических датчиков и конденсатора контролируемую волоконную массу в виде ленты, а о средних параметрах волокон судят по среднему акустическому сигналу и среднему отклонению частоты излучаемых колебаний от опорной по всей длине контролируемой ленты.

Использование: для выявления внутренних расслоений стенок труб. Сущность заключается в том, что осуществляют подготовку поверхности трубы к ультразвуковому контролю, сканирование ее ультразвуковым преобразователем, подключенным к прибору, и выявление мест расслоений по показаниям прибора, при этом на контролируемую поверхность наносят координатную сетку, выполняют измерения толщины стенки трубы в каждой ячейке координатной сетки последовательно двумя преобразователями с разными рабочими частотами, определяют наличие внутреннего расслоения на основании разности значений толщины стенки, регистрируемых в каждой ячейке координатной сетки двумя преобразователями, и изменения количества ячеек со значениями толщины, составляющими 20…80% от номинального значения толщины стенки трубы.

Использование: для ультразвуковой дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что щуп (2) расположен внутри отверстия (26) и проходит в аксиальном направлении (L).

Использование: для измерения остаточных напряжений в ободьях цельнокатаных железнодорожных колес. Сущность: заключается в том, что излучают в боковую стенку обода ультразвуковыми датчиками две акустические волны поперечной поляризации, направления колебаний в которых ориентированы в радиальном и окружном направлениях, измеряют время их распространения между боковыми стенками обода с последующим расчетом остаточных напряжений, при этом дополнительно из колеса той же партии, к которой относится исследуемое колесо, вырезают образец в виде секторной части обода и излучают в его боковую стенку две акустические волны поперечной поляризации, направления колебаний в которых ориентированы в радиальном и окружном направлениях, измеряют времена их распространения между боковыми гранями сектора обода и рассчитывают остаточные напряжения по соответствующему математическому выражению.

Использование: для акустической дефектоскопии неисправностей рельсового пути. Сущность: заключается в том, что в рельсы передают акустический сигнал, принимают отраженный сигнал, а по времени распространения акустических сигналов к месту неисправности и обратно определяют его координату, отраженный сигнал принимают пьезоэлектрическими преобразователями, установленными на подшипниках скольжения, расположенными на валу колесной пары, передачу и прием акустических сигналов осуществляют попеременно, при этом в качестве источника мощности акустических сигналов используют удары колесных пар на стыках межрельсового пути, стабилизируют импульсы постоянным весом локомотива в рабочем диапазоне его скоростей под углом наката α=0,001÷0,002°, регистрируют одновременно частоту следования сформированных ударных импульсов, фоновую интенсивность и частотный спектр акустического шума в интервале между первым и вторым ударными импульсами и отраженными сигналами от не менее 2-х колесных пар, преобразуя сформированные ударные импульсы в импульсы прямоугольной формы, определяют их длительность между временами заднего фронта и переднего фронта, разлагая прямоугольные импульсы с правой и левой колеи в ряд Фурье и выделяют основную гармонику правой и левой колеи, после чего проводят дальнейшую обработку полученных данных, определяя неисправности рельсового пути. Технический результат: обеспечение возможности выявления сложных дефектов в рельсовом пути. 4 ил.

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способу определения жесткости легкодеформируемых композитных, преимущественно кожевенных и текстильных, материалов и других волокнистых систем, и может быть использовано в легкой промышленности. Сущность: в качестве информативного параметра используют значение резонансной секундной частоты измеряемого образца, которую определяют путем возбуждения в образце вынужденных поперечных колебаний с частотой 0.1-20 Гц. Регистрируют квазирезонансный спектр собственных частот образца с его передачей в память процессора. Параметр жесткости материала с помощью процессора рассчитывают по формуле и сохраняют полученные результаты в виде базы данных на электронном носителе информации. Технический результат: расширение технологических возможностей способа, повышение его точности и обеспечение возможности формирования электронной базы данных, содержащей параметры жесткости для различных материалов, одновременно с определением жесткости. 1 ил.

Использование: для контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука. Сущность изобретения заключается в том, что с помощью ультразвукового искателя дефектоскопа в пластмассу с металлической стороны детали направляются ультразвуковые сигналы определенной частоты и длины импульса и в котором ультразвуковые сигналы, отраженные от находящихся в пластмассе дефектов, регистрируются тем же или другим ультразвуковым искателем дефектоскопа и преобразуются в обрабатываемы электрические сигналы и анализируются в плане пороговых значений. При этом частота контроля ультразвуковых сигналов устанавливается в диапазоне между 1 и 10 МГц таким образом, чтобы глушение звука после прохода пластмассовой пленки было минимально. Технический результат: обеспечение возможности надежно обнаруживать пустоты в слое клеящего вещества или в материале покрытия. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для неразрушающего контроля металлических изделий и конструкций. Сущностьзаключается в том, что комплекс для ультразвукового контроля изделий содержит сканирующую X-образную систему электромагнитно-акустических антенных решеток, состоящую из четырех линейных приемно-излучающих антенных решеток, расположенных в плане таким образом, что центры элементов антенных решеток лежат на двух пересекающихся прямых линиях, причем каждая антенная решетка расположена по одну сторону от точки их пересечения и снабжена соответствующим блоком импульсного подмагничивания, соединенным своим входом с одним из четырех выходов синхронизатора, пятый выход которого подключен ко входу генератора импульсов возбуждения, каждый из четырех выходов которого подключен ко входу соответствующей антенной решетки, выходы антенных решеток подключены к соответствующим входам многоканального приемного тракта, оптическое измерительное устройство, выходом подключенное к первому входу вычислительного блока, который также имеет связь через соответствующие шины обмена данных с синхронизатором, многоканальным приемным трактом и блоком отображения результатов контроля, по меньшей мере, все антенные решетки, блоки импульсного подмагничивания и оптическое измерительное устройство установлены на подвижной платформе, оснащенной датчиком пути и блоком управления движением платформы, при этом выход датчика пути подключен ко второму входу вычислительного блока, выход которого соединен со входом блока управления движением платформы. Технический результат: расширение функциональных возможностей системы неразрушающего контроля с одновременным улучшением ее дефектоскопических и эксплуатационных характеристик. 2 н.и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Использование: для дефектоскопии технологических трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что комплекс дефектоскопии технологических трубопроводов состоит из: подвижного модуля, бортовой электронной аппаратуры, бортового компьютера; датчиков дефектов; одометров; троса; наземной лебедки с барабаном для троса; бортового источника электропитания; наземного компьютера; при этом в него ведены: первый и второй направляющие конусы, несколько опорно-ходовых манжет, несколько групп ходовых пружинных узлов (ХПУ), несколько групп прижимных пружинных узлов (ППУ), несколько групп ультразвуковых датчиков системы неразрушающего контроля (УДСНК), несколько групп толкателей, несколько ультразвуковых эхолокаторов, несколько контроллеров управления прижимными пружинными узлами, несколько контроллеров управления ходовыми пружинными узлами, первый радиомодем, второй радиомодем, несколько контроллеров управления ультразвуковыми датчиками системы неразрушающего контроля (КУУДСНК). Технический результат: обеспечение возможности создания простого с точки зрения механики комплекса для внутритрубного контроля состояния технологических трубопроводов произвольной ориентации, открытых с одного конца, а также контроля труб-отводов произвольной пространственной ориентации при удаленном расположении отвода от открытого конца основного трубы. 7 ил.

Изобретение относится к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов. Способ заключается в том, что магнитным дефектоскопом, установленным на вагоне-дефектоскопе, обследуют участок рельсового пути. Обнаруживают дефекты и конструктивные элементы (болтовые и сварные стыки рельсов, рельсовые металлические подкладки и т.п.), сигналы от которых и их положение сохраняют в диагностической карте. Используют данные о конструктивных элементах рельсового пути для навигации при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии того же участка рельсового пути. Подробно анализируют УЗ дефектоскопом объекты, обнаруженные магнитным дефектоскопом. Корректируют диагностическую карту по результатам дефектоскопии. В результате повышается точность, качество и скорость обнаружения дефектов рельсов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор линий электропередач и контактной сети. Сущность изобретения заключается в том, что через вентиляционное отверстие внутрь опоры помещают прямой ультразвуковой преобразователь с круговым обзором ультразвукового дефектоскопа, работающего по принципу эхо-импульсного метода, с помощью системы управления перемещают его таким образом, чтобы обследовать всю внутреннюю поверхность опоры от поверхности грунта до основания опоры, измеряют и обрабатывают полученные отраженные ультразвуковые сигналы, о коррозионном состоянии подземной части железобетонной опоры судят по амплитуде эхо-сигнала в развертке отраженного от границы раздела «арматура - бетон» ультразвукового сигнала. Технический результат: упрощение способа и повышение достоверности при определении коррозионного состояния подземной части железобетонных опор. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для предотвращения чрезвычайных ситуаций на линейной части подземного магистрального продуктопровода. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют возбуждение периодической последовательности виброакустических импульсов в заданном сечении трубы, регистрацию их в двух сечениях продуктопровода, удаленных примерно на одинаковые расстояния по обе стороны от сечения возбуждения, накопление суммы отсчетов интегралов от разностей регистрируемых сигналов, причем число накоплений в цикле определяют расчетным путем по задаваемой вероятности ложных решений для каждого предвестника чрезвычайной ситуации, оценке уровня ожидаемого сигнала в точках регистрации, среднеквадратическому отклонению регистрируемых отсчетов указанных интегралов, а решение о появлении предвестника чрезвычайной ситуации принимают при превышении накопленного за цикл результата одного из установленных эталонных уровней, причем решение о подготовке врезки трансформируется в сигнал тревоги через установленный на контролируемом участке громкоговоритель, а сигналы всех принимаемых решений передаются на мнемосхему в службе безопасности по каналам телемеханики. Технический результат: обеспечение возможности раннего обнаружения формирующейся чрезвычайной ситуации на линейной части подземного магистрального продуктопровода. 2 ил.

Использование: для контроля качества и акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют выделение структурных реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и выделение собственных реверберационных шумов дефектоскопа и по сравнению амплитуд реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и собственных реверберационных шумов дефектоскопа контролируют контакт электроакустического преобразователя с контролируемым материалом. Технический результат: повышение достоверности контроля качества акустического контакта. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для контроля средней тонины волокон в массе. Сущность изобретения заключается в том, что волоконную массу прочесывают, формируют в пакет заданной массы, размера, конфигурации и помещают между излучающим и принимающим датчиками акустических колебаний, при этом расчетным путем определяют частоту акустических излучаемых колебаний, обеспечивающих показание эффективной тонины волокон, равной или меньшей их физической тонины, прозвучивают пакет, фиксируя величину акустического сигнала, взаимно перпендикулярно, нормально к направлению распространения акустических колебаний, сжимают пакет до получения минимального, заданного значения акустического сигнала, а о среднем значении тонины волокон судят по величине объемной плотности сжатого пакета. Технический результат: повышение точности, объективности и оперативности контроля средней тонины волокон. 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-02-20 2014-02-19T17:06:05
Наверх