Способ неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования



 


Владельцы патента RU 2532141:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) (RU)

Использование: для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования длительно работающего наплавленного и основного металла, при этом акустический критерий оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла содержит коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик, а также коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле. Технический результат: обеспечение возможности при оценке степени поврежденности металлов количественно учитывать степень изменения структурно-фазового состояния наплавленного и основного металла в процессе длительной эксплуатации.

 

Изобретение относится к способам изучения и анализа наноструктурного состояния длительно работающего наплавленного и основного металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования с помощью методов физического металловедения, в частности электронно-микроскопических исследований наноструктуры (локальных полей внутренних напряжений, дислокаций), а также акустических методов неразрушающего контроля.

В процессе длительной эксплуатации элементов теплоэнергетического оборудования при высоких температурах и давлениях в длительно работающем наплавленном и основном металле происходят сложные физико-химические процессы, вызванные, в первую очередь, распадом перлитной составляющей микроструктуры, коагуляцией и сфероидизацией карбидов, образованием и накоплением микроповрежденности.

Большую опасность с точки зрения безопасной эксплуатации представляют зоны элементов теплоэнергетического оборудования, подвергающиеся высокому давлению и температуре. В таких зонах развиваются микронесплошности, которые на ранних стадиях не выявляются существующими методами неразрушающего контроля.

В теплоэнергетике для контроля качества металла элементов оборудования применяют способ акустико-эмиссионного контроля (см. Госгортехнадзор России, ГУП и НТЦ «Промышленная безопасность». Сборник документов. Серия 28. Выпуск 2001 г.).

В основу способа акустико-эмиссионного контроля положена, в частности, работа по оценке работоспособности сварных соединений (см. Иванов В.И., Белов В.М. Акустико-эмиссионный контроль сварки и сварных соединений. М.: Машиностроение, 1981, 184 с.).

Способ акустико-эмиссионного контроля основан на испускании материалом упругих волн, вызванных динамической локальной перестройкой его структуры. Оценку работоспособности длительно работающего наплавленного и основного металла проводят путем регистрации и анализа, возбуждаемых развивающимися дефектами акустических колебаний.

К недостаткам этого способа неразрушающего контроля металла элементов теплоэнергетического оборудования можно отнести:

- сложность и большую стоимость аппаратуры;

- низкую помехоустойчивость аппаратуры;

- не явную связь между параметрами микроструктуры в зоне образования микронесплошностей и акустико-эмиссионными характеристиками.

Наиболее близким к изобретению следует отнести способ выявления зон предразрушений в сварных соединениях теплоустойчивых сталей (Патент на изобретение №2457478, зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 27.07.2012 г.), включающий измерение времени задержки поверхностных акустических волн в неработающем сварном соединении с исходным состоянием, в эксплуатируемом сварном соединении в металле швов и околошовных зонах в двух взаимно перпендикулярных направлениях, далее на основе измерения локальных дальнодействующих полей внутренних напряжений и времени задержки поверхностных акустических волн определяют акустический критерий оценки ресурса сварных соединений:

K = R 01 R 02 R t 01 R t 02 ,

где R01 - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны поляризованной вдоль неработающего сварного соединения в исходном состоянии, нс;

Rt01 - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны поляризованной вдоль эксплуатируемого сварного соединения, нс;

R02 - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны поляризованной поперек неработающего сварного соединения в исходном состоянии, нс;

Rt02 - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны поляризованной поперек эксплуатируемого сварного соединения, нс,

причем при величине акустического критерия оценки ресурса сварного соединения, меньше либо равной 0,98, производят замену эксплуатируемого элемента.

К недостаткам способа выявления зон предразрушений в сварных соединениях теплоустойчивых сталей следует отнести то обстоятельство, что при определении степени поврежденности металлов количественно не учитывается степень изменения структурно-фазового состояния наплавленного и основного металла в процессе длительной эксплуатации.

Технический результат изобретения заключается в предотвращении повреждений длительно работающего наплавленного и основного металла элементов теплоэнергетического оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что акустический критерий оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла содержит коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик, а также коэффициент, учитывающий изменение структурно-фазового состояния (величины локальных полей внутренних напряжений) в исследуемом металле

F c = γ K C 1 ,

где KC - коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик и выражается как

K C = Δ R 1 Δ R 2 ,

γ - коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле и выражается формулой:

γ = τ в н 0 τ в н τ в н ,

где τ в н 0 - величина локальных полей внутренних напряжений в исследуемом длительно работающем металле,

τвн - величина локальных полей внутренних напряжений в исследуемом наплавленном металле,

ΔR1 и ΔR2 - анизотропия времени задержки поверхностных акустических волн в наплавленном металле и в длительно работающем металле соответственно. Данные величины рассчитываются как

Δ R 1 = | R ¯ 1 n e p n R ¯ 1 n a p | , Δ R 2 = | R ¯ 2 n e p n R ¯ 2 n a p | ,

где R ¯ 1 n a p - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной вдоль исследуемого образца наплавленного металла, нс;

R ¯ 1 n e p n - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной перпендикулярно исследуемому образцу наплавленного металла, нс;

R ¯ 2 n a p - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной вдоль исследуемого образца длительно работающего металла, нс;

R ¯ 2 n e p n - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной перпендикулярно исследуемому образцу длительно работающего металла, нс;

причем при величине акустического критерия оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла элементов теплоэнергетического оборудования более чем 0,22 производят замену эксплуатируемого элемента.

Заявленный способ осуществляют следующим образом. Для неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования проводят измерение времени задержки поверхностной волны, поляризованной вдоль и поперек зон наплавленного металла в исходном состоянии и в длительно работающем металле эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования. Измерения проводят не менее чем в двенадцати точках каждого участка. Затем из этих участков с замеренным временем задержки поверхностных акустических волн изготавливают образцы (шлифы), которые исследуют электронно-микроскопическими методами в точках измерения времени задержки поверхностных акустических волн. В этих точках изучают наноструктуру: определяют величину локальных полей внутренних напряжений и плотность дислокаций, выявляют наличие микронесплошностей. Достоверность полученных результатов подтверждается использованием статистических методов обработки результатов.

Исследования наноструктуры проводят с применением электронно-микроскопических методов на микроскопе «ЭМ-125К» при ускоряющем напряжении 125 кВ с использованием гониометра.

Далее определяют критический уровень локальных полей внутренних напряжений для длительно работающего наплавленного и основного металла, приводящий к возникновению микронесплошностей и разрушению.

Строят эталонные кривые зависимостей между величиной локальных полей внутренних напряжений и временем задержки поверхностных акустических волн для длительно работающего наплавленного и основного металла.

Для акустических исследований используют многофункциональную автоматизированную спектрально-акустическую систему «АСТРОН». В основу работы аппаратной части системы положен способ подробной регистрации всей серии отраженных акустических импульсов для ее последующей обработки средствами программной части системы.

После этого определяют предельную величину акустического критерия, которая характеризует образование в длительно работающем наплавленном и основном металле элементов теплоэнергетического оборудования микронесплошностей, приводящих к появлению трещин и разрушению.

Акустический критерий оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла элементов теплоэнергетического оборудования определяется по формуле:

F c = γ K C 1 ,

где KC - коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик и выражается как

K C = Δ R 1 Δ R 2 ,

γ - коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле и выражается формулой

γ = τ в н 0 τ в н τ в н ,

где τ в н 0 - величина локальных полей внутренних напряжений в исследуемом длительно работающем металле,

τвн - величина локальных полей внутренних напряжений в исследуемом наплавленном металле,

ΔR1 и ΔR2 - анизотропия времени задержки поверхностных акустических волн в наплавленном металле и в длительно работающем металле соответственно.

Данные величины рассчитываются как

Δ R 1 = | R ¯ 1 n e p n R ¯ 1 n a p | , Δ R 2 = | R ¯ 2 n e p n R ¯ 2 n a p | ,

где R ¯ 1 n a p - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной вдоль исследуемого образца наплавленного металла, нс;

R ¯ 1 n e p n - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной перпендикулярно исследуемому образцу наплавленного металла, нс;

R ¯ 2 n a p - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной вдоль исследуемого образца длительно работающего металла, нс;

R ¯ 2 n e p n - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной перпендикулярно исследуемому образцу длительно работающего металла, нс;

причем при величине акустического критерия оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла элементов теплоэнергетического оборудования более чем 0,22 (если коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле более 0,13, а коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик, находится в пределах от 0,64 до 1), то производят замену эксплуатируемого элемента.

Пример конкретного применения заявляемого способа.

Для исследованного длительно работающего наплавленного и основного металла барабана котла высокого давления, изготовленного из специальной молибденовой стали после 320 тыс. ч эксплуатации при температуре 316°C и давлении 11,0 МПа R ¯ 1 n a p , R ¯ 1 n e p n , R ¯ 2 n a p , R ¯ 2 n e p n равны 5805, 5790, 5882 и 5860 нс соответственно, а вычисленный коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик KC=0,681, τ в н 0 = 1100 М П а , τвн=520 МПа, тогда коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений γ=0,47, а акустический критерий оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла барабанов котлов высокого давления равен FC=0,7, что свидетельствует о том, что на участках между водоопускными отверстиями возникли значительные локальные поля внутренних напряжений и образовались микронесплошности, приводящие к появлению трещин и разрушению. Следовательно, дальнейшая эксплуатация барабана котла высокого давления может привести к разрушению технического устройства и возникновению аварийной ситуации.

Таким образом, предложенный способ впервые позволяет выявлять зоны образования микронесплошностей в эксплуатируемых элементах энергетического оборудования по акустическому критерию, который учитывает как анизотропию акустических характеристик, так и изменение структурно-фазового состояния (величины локальных полей внутренних напряжений) в исследуемом металле.

Способ неразрушающего контроля длительно работающего металла эксплуатируемых элементов теплоэнергетического оборудования, включающий определение времени задержки поверхностных акустических волн и электронно-микроскопические исследования длительно работающего наплавленного и основного металла, отличающийся тем, что акустический критерий оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла содержит коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик, а также коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле
,
где KC - коэффициент, учитывающий анизотропию акустических характеристик и выражается как
,
γ - коэффициент, учитывающий изменение величины локальных полей внутренних напряжений в исследуемом металле и выражается как
,
где - величина локальных полей внутренних напряжений в исследуемом длительно работающем металле,
τвн - величина локальных полей внутренних напряжений в исследуемом наплавленном металле,
ΔR1 и ΔR2 - анизотропия времени задержки поверхностных акустических волн в наплавленном металле и в длительно работающем металле соответственно, которые рассчитывают как
, ,
где - среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной вдоль исследуемого образца наплавленного металла, нс;
- среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной перпендикулярно исследуемому образцу наплавленного металла, нс;
- среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной вдоль исследуемого образца длительно работающего металла, нс;
- среднестатистическое время задержки поверхностной акустической волны, поляризованной перпендикулярно исследуемому образцу длительно работающего металла, нс;
причем при величине акустического критерия оценки ресурса длительно работающего основного и наплавленного металла элементов теплоэнергетического оборудования более чем 0,22 производят замену эксплуатируемого элемента.



 

Похожие патенты:

Использование: для ультразвукового контроля сварного шва стыкового соединения двух поперечных концов двух металлических полос. Сущность изобретения заключается в том, что концы двух металлических полос сдвигают и удерживают между первой и второй зажимными губками (2а, 2b), расположенными вдоль каждого из поперечных концов, при этом первая и вторая зажимные губки имеют между собой, по меньшей мере, такой промежуток, при котором образуется зазор (54, 55) для пропускания первого канала (52) передачи падающих волн, способных генерировать ультразвуковые волны на поверхности первой полосы, и для пропускания второго канала (61) передачи волн, исходящих от поверхности второй полосы; падающие волны первого канала генерируют при помощи лазерных импульсов в режиме, по меньшей мере, предусмотренном для применения третьего канала ультразвуковых волн, генерируемых на поверхности первой полосы, проходящих через сварной шов и выходящих во второй канал; на основании этапа анализа (7) режима, связанного с импульсами, и, по меньшей мере, одного измерения свойства, такого как сигнатура состояния вибрации поверхности второй полосы на выходе ультразвуковых волн во второй канал, определяют характеристики контроля сварного шва.

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что емкости (1), такие как бутылки и т.п., а также металлические банки транспортируются в направлении транспортировки с помощью удерживающе-транспортирующих элементов (2) и заполняются на разливочных станциях продуктом, причем установка содержит, по меньшей мере, одно инспекционное устройство (6) для контроля бутылок или подобных емкостей (1) на наличие нежелательных посторонних веществ, связанное с блоком обработки, отличающаяся тем, что инспекционное устройство (6) является неотъемлемой составной частью удерживающе-транспортирующего элемента (2) и выполнено в виде пьезодатчика (6), причем инспекционное устройство (6) выполнено с возможностью соединения с емкостью (1) так, что она может двигаться в соответствующем направлении движения и в направлении транспортировки вместе с инспекционным устройством (6).

Использование: для контроля емкостей типа бутылок или банок на наличие нежелательных посторонних предметов. Сущность изобретения заключается в том, что бутылки или нечто подобное, а также банки транспортируются транспортными элементами вдоль направления транспортировки, причем транспортные элементы имеют центрирующие и/или фиксирующие элементы (3, 4) для закрепления соответствующего сосуда (7), а установка для обработки сосудов (1) имеет, по меньшей мере, одно устройство для контроля (8), производящее контроль бутылок или подобных сосудов (7) на наличие нежелательных посторонних веществ, также устройство для контроля (8) соединено с блоком обработки данных (18), при этом устройство для контроля (8) является интегральной составной частью транспортного элемента и/или его центрирующего и/или фиксирующего элемента (3, 4) и выполнено в виде пьезоэлектрического датчика, и что предусмотрен элемент для возбуждения, который побуждает подлежащий контролю сосуд (7) к перемещению в соответствующем направлении, при котором сосуд поднимается, и наоборот, причем устройство для контроля (8) может соединяться с сосудом таким образом, что он может перемещаться в соответствующем направлении перемещения и вдоль направления транспортировки вместе с устройством для контроля (8).

Способ относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных волоконных материалов в промышленности. Способ реализуется следующим образом.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов.

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).

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что размещают пьезопреобразователи антенной решетки на объекте контроля, причем расстояние между соседними положениями антенной решетки, при которой получают одно В-изображение, превышает половину длины ультразвуковой волны, производят циклическое ультразвуковое облучение объекта контроля поочередно каждым пьезопреобразователем антенной решетки и одновременный прием ультразвуковых волн и их преобразование в электрические сигналы всеми преобразователями антенной решетки, усиливают и преобразуют в цифровые коды полученные электрические сигналы, проводят когерентную обработку сохраненных цифровых кодов, при которой разбивают объект контроля на локальные области, которые рассматривают в качестве локального сосредоточенного отражающего элемента. Сохраненные цифровые коды сдвигают назад во времени на величину, равную времени распространения отраженной волны от рассматриваемой локальной области до соответствующего пьезопреобразователя антенной решетки. Затем перемножают сдвинутые во времени цифровые коды соответственно для каждой из локальных областей, сохраняют полученные произведения цифровых кодов и используют их для реконструкции изображения и его визуализации. Технический результат: улучшение четкости визуализации полученного изображения контролируемого изделия за счет увеличения разрешающей способности для раздельной визуализации нескольких рядом расположенных дефектов, а также увеличение отношения сигнал/шум. 3 ил.

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит антенную решетку с n приемно-передающими элементами, каждый из которых соединен с выходом соответствующего генератора импульсов и входом соответствующего усилителя, n аналого-цифровых преобразователей соединены с соответствующими входами блока памяти реализации, количество выходов которого - N определено формулой N=n·(n+1)/2. Выходы блока памяти реализации соединены с соответствующими входами вычислительного блока, связанного с индикатором через блок памяти изображений и с блоком накопительной памяти. Входы синхронизации каждого генератора импульсов, блока памяти реализаций, вычислительного блока и блока памяти изображений соединены с соответствующими выходами блока синхронизации. Блок временной регулировки чувствительности соединен с блоком синхронизации и всеми усилителями. Блок мультипликативной обработки соединен с вычислительным блоком и блоком накопительной памяти. К выходу каждого усилителя подключен детектор, выход которого связан с аналого-цифровым преобразователем. Технический результат: улучшение четкости визуализации полученного изображения контролируемого изделия за счет увеличения разрешающей способности. 5 ил., 1 табл.

Использование: для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для стабилизации скорости перемещения внутритрубного инспектирующего снаряда состоит из цилиндрического полого корпуса, байпасных цилиндрических проходных каналов, модуля управления перепуском газа с аксиально перемещаемыми затворами запорных клапанов, первой и второй полиуретановых манжет, гидропривода, бортовой электронной аппаратуры, одометрического измерителя скорости движения устройства и системы электронного управления, при этом в него введены группа заслонок шарнирных секторных и электроуправляемый сбросной клапан, причем байпасный перепускной канал выполнен в виде полости в цилиндрическом корпусе самого инспектирующего снаряда, а модуль управления перепуском газа выполнен в виде цилиндрического корпуса с группой вертикальных щелей в передней части и группой горизонтальных щелей на цилиндрической его поверхности с цилиндрической шиберной задвижкой в передней его части, жестко соединенной с наружной поверхностью скользящей трубы, продольно перемещаемой по наружной поверхности гидравлического цилиндра, а также другие элементы устройства. Технический результат: обеспечение возможности высокой точности поддержания номинальной скорости движения внутритрубного инспектирующего снаряда в широком диапазоне скоростей транспортировки газа или другого продукта. 4 ил.

Изобретение относится к генераторным трактам акустических эхоимпульсных локаторов. Преимущественная область использования - гидроакустика, ультразвуковая дефектоскопия. Генератор зондирующих сигналов содержит синхронизатор и импульсный генератор, соединенный с D-входом D-триггера, выход которого подключен к одному из входов ключа, выходом подключенного к одному из входов усилителя мощности, преобразователь кодов, генератор видеоимпульсов и генератор кодов, соединенный с преобразователем кодов, выходы которого соединены с входами генератора видеоимпульсов и С-входом D-триггера, а выходы генератора видеоимпульсов соединены с другими входами ключа. Введение временной раздвижки между противофазными управляющими сигналами усилителя мощности класса D исключает возможность возникновения сквозных токов в активных элементах, что позволяет значительно повысить надежность зондирующего генератора и сформировать зондирующий сигнал с постоянной начальной и конечной фазой, который подается на акустический преобразователь. Наличие двух сдвинутых по фазе на 90° опорных сигналов с частотой, равной частоте зондирующего сигнала, сдвинутых по фазе на 90° с частотой, равной частоте зондирующего сигнала, позволяет использовать методы синхронного детектирования и другие виды обработки эхо-сигналов, что значительно расширяет эксплуатационные возможности генератора. 2 н. и 4 з.п. ф-лы,3 ил.

Использование: для определения направленности дефекта. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой головкой (2) из разных измерительных точек (МР) воздействуют ультразвуковыми сигналами на конструктивный элемент (В), причем ультразвуковые эхо-сигналы, которые отражаются от находящейся внутри конструктивного элемента (В) подлежащей исследованию точки (Р) обратно к измерительным точкам (МР), принимаются этой или другой ультразвуковой головкой (2); и с модулем (4) обработки данных, который с учетом направления звукового воздействия между соответствующей измерительной точкой (МР) и подлежащей исследованию точкой (Р) оценивает принятые эхо-сигналы для определения ориентации дефекта, причем в зависимости от зарегистрированного времени прохождения сигнала между моментом подачи ультразвукового сигнала и моментом приема отраженного обратно дефектом ультразвукового эхо-сигнала для каждой измерительной точки (МР) рассчитывается расстояние (d) между измерительной точкой (МР) и подлежащей исследованию точкой (Р) и принятые с временным сдвигом в разных измерительных точках (МР) ультразвуковые эхо-сигналы подлежащей исследованию точки (Р) синфазно суммируются для их оценки. Технический результат: обеспечение возможности с высокой степенью достоверности определять направленности дефекта внутри механического конструктивного элемента. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для неразрушающего исследования гибких композитных изделий. Сущность изобретения заключается в том, что исследование внутренней структурной изменчивости в объеме гибкого композитного эластомерного изделия или различий между гибкими композитными эластомерными изделиями включает установку гибкого композитного эластомерного изделия в фиксированное положение, простукивание изделия, определение продолжительности ударного воздействия при простукивании и сравнение продолжительности ударного воздействия с эталонным значением. Технический результат: обеспечение возможности неразрушающего исследования внутренней структуры гибкого композитного эластомерного изделия. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к неразрушающему контролю магистральных трубопроводов. В диагностируемый магистральный нефтепровод помещают внутритрубный снаряд-одометр, снабженный источником изотропного акустического излучения, линейкой приемников гидрофонов и бортовым микрокомпьютером. С помощью изотропного акустического источника излучают акустическую волну с частотой и амплитудой, задаваемыми бортовым микрокомпьютером, при этом с помощью линейки гидрофонов и микрокомпьютера непрерывно регистрируют поле давления на оси z нефтепровода относительно источника изотропного акустического излучения. По результатам этих измерений диагностируют изменение местоположения первого интерференционного минимума давления относительно источника изотропного акустического излучения. После чего привязывают эти данные к координатам по оси z относительно точки ввода снаряда-одометра внутрь нефтепровода и на основе полученных данных судят о целостности грунта, окружающего нефтепровод. Способ позволяет осуществить раннюю диагностику нарушения целостности грунта вокруг магистрального нефтепровода и предотвратить процесс его разрушения. 4 ил.

Использование: для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений стальных конструкций, содержащее корпус, заполненный иммерсионной жидкостью, акустическое фокусирующее устройство в виде линз, взаимодействующее с ультразвуковым преобразователем, и блок приема информации с регистрирующими датчиками, при этом корпус выполнен в виде металлической емкости с расположенными в нем одинаковыми акустическими линзами, ко дну корпуса, с наружной стороны, закреплены приемные пьезопреобразователи, расположенные на фокальной плоскости линз, а в верхней части корпус снабжен стальной пробкой со сферической поверхностью, направленной к акустическим линзам, при этом с наружной стороны пробка имеет глухое отверстие, в котором расположен литиевый цилиндр, верхний конец которого взаимодействует с исследуемой конструкцией, а снаружи он окружен индукционной катушкой, закрепленной в кольце-каркасе, взаимодействующем с дополнительно установленной опорной перекладиной, которая соединена с нижней перекладиной, а блок приема информации снабжен импульсным генератором, двумя широкополосными усилителями, резистором, аналогово-цифровым преобразователем и персональным компьютером. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для неразрушающих методов контроля внутренних структур объектов. Сущность изобретения заключается в том, что лазерный ультразвуковой дефектоскоп содержит импульсный лазер, соединенный через оптоволокно с оптико-акустическим преобразователем, выполненным в виде единого блока, расположенного на исследуемом объекте, и содержащим пластину оптико-акустического генератора, а также пьезоприемник, соединенный через усилитель с аналого-цифровым преобразователем, подключенным к компьютеру, при этом оптико-акустический генератор и пьезоприемник пространственно разнесены и размещаются на наклонных звукопроводах, контактирующих с исследуемым материалом, а лазер, аналого-цифровой преобразователь и блок питания размещены в отдельном корпусе. Технический результат: расширение функциональных возможностей устройства за счет использования различных типов акустических волн. 3 ил.

Использование: для лазерно-ультразвукового контроля качества паяных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что генерируют с помощью импульсного лазера оптические импульсы, преобразуют их в акустический сигнал - последовательность ультразвуковых импульсов, образующих зондирующий ультразвуковой луч, облучают этим лучом исследуемый объект, принимают пьезоприемником отраженные от исследуемого объекта сигналы, анализируют их и по результатам анализа судят о внутренних дефектах объекта, при этом указанный акустический сигнал формируют в виде апериодической последовательности ультразвуковых импульсов длительностью от 5 до 20 нс с образованием зондирующего ультразвукового луча с диаметром в пределах от 0,6 до 1,0 мм. Технический результат: обеспечение возможности контроля качества паяных соединений тонких ячеистых двустенных металлических конструкций. 4 ил.
Наверх