Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях



Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях
Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях
Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях
Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях
Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях

 


Владельцы патента RU 2541386:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

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.

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю физических характеристик материалов изделий и может быть использовано для измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций, испытывающих значительные нагрузки в процессе эксплуатации.

Известно устройство для ультразвуковой диагностики внутренних структур объекта, содержащее корпус, заполненный жидкостью, акустическое фокусирующее устройство, например линзу, преобразователь ультразвуковой энергии, к которому подключен блок возбуждения и блок приема и обработки информации, причем акустическое фокусирующее устройство и преобразователь вмонтированы в корпус и расположены на установленном расстоянии по отношению друг к другу, причем оно снабжено системой угловой ориентации ультразвукового луча относительно оси акустического фокусирующего устройства, устанавливаемого неподвижно относительно контролируемого объекта [патент СССР №860717, МПК G01N 29/04, 1981 г.].

Известное устройство позволяет сканировать внутреннюю структуру объекта и определять пространственные положения неоднородностей и дефектов. Однако с помощью этого устройства невозможно проводить измерения внутренних локальных механических напряжений в конструкционных материалах.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является установка для определения механических напряжений в конструкционных материалах, содержащая корпус, заполненный иммерсионной жидкостью, акустическое фокусирующее устройство в виде линзы, взаимодействующее с ультразвуковым преобразователем, и блок приема информации с регистрирующими датчиками, причем внутри корпуса, на противоположной стороне от блока приема информации, расположен элемент крепления, выполненный в виде пресса для исследуемого образца, с возможностью создания в нем механических напряжений, а в торце исследуемого образца установлен ультразвуковой преобразователь, с возможностью пропускания ультразвуковых колебаний вдоль исследуемого образца, на котором установлен сферический элемент, в направлении фокусирующего устройства, сверху на корпусе установлена съемная крышка, на которой с внутренней стороны расположены регулируемые акустические вогнутые линзы, при этом блок приема информации снабжен конусом, закрепленным на крышке корпуса, с возможностью перемещения и регулирования расстояния между регистрирующими датчиками. Регистрирующие датчики блока приема информации, подпружинены со стороны боковых поверхностей блока, а сам блок выполнен с возможностью регулирования по высоте. Между регистрирующими датчиками блока приема информации расположена конусная выемка, взаимодействующая с конусом. Акустические вогнутые линзы с одной стороны имеют гладкую поверхность, а с другой - рифленую, причем линзы в установке расположены рифленой стороной друг к другу, а гладкой поверхностью наружу [патент РФ №2465583, МПК G01N 29/04, 2012 г.].

Известное устройство имеет существенные недостатки, обусловленные тем, что сферический элемент, установленный на плоской поверхности образца, позволяет регистрировать эхо-сигналы от двух внутренних областей образца, которые находятся вблизи фокальной плоскости акустической линзы. При перемещении этой линзы вдоль ее главной акустической оси в направлении образца изменяются размеры указанных двух областей и расстояние между ними вследствие увеличения углов преломления рассеянных ультразвуковых волн на границе сферического элемента и иммерсионной жидкости. Это приводит к значительному увеличению ошибок в определении механических напряжений в конструкционных материалах. Поверхность образца может иметь произвольную форму, отличную от плоскости. Поэтому для образцов, имеющих разные формы, необходимо изготавливать соответствующие сферические элементы, поверхности которых, противоположные сферической, должны сопрягаться с поверхностью образца.

Задачей предлагаемого устройства является повышение точности измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций и возможность его использования в условиях промышленного производства.

Это достигается тем, 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, согласно изобретению 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.

Литиевый цилиндр снабжен оболочкой из полипропилена.

Кольцо-каркас взаимодействует с опорной перекладиной посредством болтов с пружинами, работающих на сжатие.

Опорная перекладина соединена с нижней перекладиной с помощью штанг.

Нижняя перекладина снабжена по центру рукояткой с поворотным винтом, который ввинчен в консоль, соединенной посредством направляющих стержней со струбцинами, расположенными в периферийной части стальной конструкции и снабженными фиксаторами, на направляющие стержни нанесены миллиметровые шкалы.

Наличие литиевого цилиндра в оболочке из полипропилена, расположенного в глухом отверстии со сферической поверхностью, направленной к акустическим линзам, индукционной катушки, предназначенной для расплавления литиевого цилиндра, опорной перекладины позволяет сопрягать торец литиевого цилиндра с формой поверхности несущей конструкции. А наличие двух широкополосных усилителей, соединенных с двумя приемными пьезопреобразователями, резистора, аналогово-цифрового преобразователя и персонального компьютера позволяет повысить точность измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций и использовать устройство для применения в условиях промышленного производства.

Таким образом, между отличительными признаками и решаемой задачей существует причинно-следственная связь.

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций состоит из акустомеханической установки и электронного устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показан общий вид устройства для измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций; на фиг.2 изображен разрез верхней части устройства; на фиг.3 - разрез нижней части устройства; на фиг.4 - вид A (фиг.3) устройства; на фиг.5 - блок приема информации.

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в элементах стальных конструкций - общий вид (фиг.1) содержит акустомеханическую установку 1, блок приема информации 2, металлическую емкость 3 с иммерсионной жидкостью 4, в которой расположены две одинаковые собирающие акустические линзы 5, изготовленные из органического стекла. Дно 6 емкости 3 снабжено приемными пьезопреобразователями 8 и 9 с уплотнительными кольцами 10. Рабочие поверхности приемных пьезопреобразователей 8 и 9 установлены на фокальной плоскости системы акустических линз 5. Металлическая емкость 3 (фиг.2) ввинчена в опорную перекладину 11 и закрыта стальной пробкой 12 со сферической поверхностью, направленной к вогнутой сферической поверхности акустической линзы 5. Стальная пробка 12 снабжена уплотнительным кольцом 13. В глухом отверстии стальной пробки 12 находится литиевый цилиндр 14 в оболочке из полипропилена. Болты 15 с пружинами 16 удерживают кольцо 17, являющееся каркасом для индукционной катушки 18. Штанги 19 соединяют опорную перекладину 11 с нижней перекладиной 20 с помощью гаек 21 (фиг.3). В нижнюю перекладину 20 вставлен поворотный винт 22, закрепленный шайбой 23 и гайкой 24. Поворотный винт 22 ввинчен в консоль 25. На поворотном винте 22 установлена рукоятка 26, закрепленная гайкой 27 (фиг.3). Направляющие стержни 28 вставлены в консоль 25 и закреплены гайками 29. На направляющих стержнях нанесены миллиметровые шкалы 30. Струбцины 31 (фиг.2) навинчены на направляющие стержни 28.

Акустомеханическая установка 1 закреплена на конструкции 32 с помощью болтов 33, ввинченных в струбцины 31. На торце конструкции 32 установлен генерирующий пьезопреобразователь 34.

Блок приема информации (фиг.5) содержит генерирующий пьезопреобразователь 34, импульсный генератор 35, приемные пьезопреобразователи 8 и 9, широкополосные усилители 36 и 37, резистор 38, аналогово-цифровой преобразователь 39 и персональный компьютер 40.

Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях работает следующим образом.

Металлическая емкость 3 заполняется иммерсионной жидкостью 4 (фиг.2). При температурах выше 0°C в качестве иммерсионной жидкости служит вода, а при температурах ниже 0°C - н-пентан и другие незамерзающие жидкости с малым затуханием ультразвука. В металлической емкости 3 устанавливаются две одинаковые собирающие акустические линзы 5, изготовленные из органического стекла. Ко дну 6 с уплотнительным кольцом 7 металлической емкости 3 ввинчиваются приемные пьезопреобразователи 8 и 9 с уплотнительными кольцами 10. Рабочие поверхности пьезопреобразователей 8 и 9 устанавливаются на фокальной плоскости системы акустических линз 5. Металлическая емкость 3 (фиг.2) ввинчивается в опорную перекладину 11 и закрывается стальной пробкой 12 со сферической поверхностью и уплотнительным кольцом 13. Литиевый цилиндр 14 в оболочке из полипропилена устанавливается в глухом отверстии стальной пробки 12. Болты 15 вставляются в отверстия опорной перекладины 11. На болты 15 надеваются пружины 16. Болты 15 ввинчиваются в кольцо 17, являющееся каркасом для индукционной катушки 18. Опорную перекладину 11 соединяют с нижней перекладиной 20 с помощью штанг 19 и гаек 21 (фиг.3). В нижнюю перекладину 20 вставляется поворотный винт 22, который закрепляется шайбой 23 и гайкой 24. Поворотный винт 22 ввинчивается в консоль 25, и на поворотный винт 22 устанавливается рукоятка 26, которая закрепляется гайкой 27. Направляющие стержни 28 с миллиметровыми шкалами 30 вставляются в консоль 25 и закрепляются гайками 29. Струбцины 31 (фиг.2) навинчиваются на направляющие стержни 28. Акустомеханическая установка 1 закрепляется на конструкции 32 с помощью болтов 33, ввинченных в струбцины 31. На торце конструкции 32 устанавливается генерирующий пьезопреобразователь 34.

В начальном положении установки фокус F системы двух акустических линз 5 находится внутри литиевого цилиндра 14 вблизи поверхности конструкции 32 (фиг.2). На индукционную катушку 18 подается переменное напряжение, и литий, имеющий температуру плавления 180°C, плавится вблизи конструкции 32. Вместе с литием происходит плавление полипропилена, температура плавления которого 175°C. Оболочка из полипропилена предохраняет литий от окисления. Затем литиевый цилиндр 14 вдавливается в конструкцию 32 посредством вращения поворотного винта 22 с помощью рукоятки 26 (фиг.3). Торец литиевого цилиндра 14 принимает форму поверхности конструкции 32 (фиг.2). Фокус системы акустических линз 5 перемещается в положение F′. Затем выключается переменное напряжение, подаваемое на индукционную катушку 18. После остывания лития на генерирующий пьезопреобразователь 34 подаются импульсы напряжения с высокочастотным заполнением f1 и частотой повторения f2 от импульсного генератора 35 (фиг.5). Продольные ультразвуковые волны распространяются со скоростью V внутри конструкции 32 (фиг.2). Эти волны рассеиваются частицами стали, находящимися во внутренних областях 41 и 42, которые расположены вблизи фокальной плоскости 43 системы акустических линз 5. Рассеянные ультразвуковые волны проходят через литиевый цилиндр 14, стальную пробку 12, иммерсионную жидкость 4, систему акустических линз 5 и регистрируются приемными пьезопреобразователями 8 и 9. При этом ультразвуковые волны, рассеянные от внутренней области 41, регистрируются приемным пьезопреобразователем 8, а волны, рассеянные от области 42, - приемным пьезопреобразователем 9. Скорости продольных ультразвуковых волн в конструкционных сталях составляют от 5850 до 5930 м/с, а в литии - 6000 м/с. Поэтому продольные ультразвуковые волны на границе литий-сталь испытывают малые преломления.

Ультразвуковые эхо-сигналы, регистрируемые приемными пьезопреобразователями 8 и 9, усиливаются широкополосными усилителями соответственно 36 и 37 (фиг.5), нагруженными на резистор 38, с которого напряжение подается на аналогово-цифровой преобразователь 39. Оцифрованные импульсные сигналы поступают в персональный компьютер 40, который проводит расчет амплитуд и фаз вторых гармоник ряда Фурье последовательности импульсов методом быстрого преобразования Фурье с периодом дискредитации Т2=1/f2, где f2 - частота повторения импульсов.

Изменяя частоту повторения ультразвуковых импульсов, достигают значения f2=f1/2, при котором амплитуды вторых гармоник ряда Фурье не равны нулю, а фазы этих гармоник претерпевают изменение на π радиан. Эта частота f2 соответствует определенному значению скорости ультразвука V, которая зависит от механического напряжения во внутренней области материала.

Размеры внутренних областей 41 и 42, от которых регистрируются эхо-сигналы, и расстояние между этими областями равны, соответственно, размерам рабочих поверхностей приемных пьезопреобразователей 8 и 9, а также расстоянию между ними. При деформировании стали под действием нагрузки не изменяются размеры этих внутренних областей стали и расстояние между ними. Поэтому при фиксированных положениях рабочих поверхностей приемных пьезопреобразователей и расстоянии между ними можно непосредственно измерять зависимость локального механического напряжения σ от частоты повторения f2 ультразвуковых импульсов.

Для определения зависимости механического напряжения σ от частоты повторения ультразвуковых импульсов f2 необходимо использовать образец стали, имеющий форму цилиндра, при растяжении или сжатии которого в нем возникают однородные напряжения. Из экспериментальных данных находится функция σ=F(f2). После чего измеряется частота f2 во внутренней области конструкции, изготовленной из той же стали и имеющей произвольную форму. По найденной частоте повторения ультразвуковых импульсов f2 определяется локальное механическое напряжение внутри стальной конструкции, подверженной нагрузкам.

Применение предлагаемого устройства для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях позволит с более высокой точностью измерять величины внутренних локальных напряжений в элементах стальных конструкций, подверженных нагрузкам в условиях промышленного производства.

1. 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, отличающееся тем, что 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.

2. Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях по п.1, отличающееся тем, что литиевый цилиндр снабжен оболочкой из полипропилена.

3. Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях по п.1, отличающееся тем, что кольцо-каркас взаимодействует с опорной перекладиной посредством болтов с пружинами, работающими на сжатие.

4. Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях по п.1, отличающееся тем, что опорная перекладина соединена с нижней перекладиной с помощью штанг.

5. Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях по п.1, отличающееся тем, что нижняя перекладина снабжена по центру рукояткой с поворотным винтом, который ввинчен в консоль, соединенной посредством направляющих стержней со струбцинами, расположенными в периферийной части стальной конструкции и снабженными фиксаторами.

6. Устройство для измерения внутренних локальных механических напряжений в стальных конструкциях по п.5, отличающееся тем, что на направляющие стержни нанесены миллиметровые шкалы.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

Изобретение относится к генераторным трактам акустических эхоимпульсных локаторов. Преимущественная область использования - гидроакустика, ультразвуковая дефектоскопия.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Использование: для ультразвукового обнаружения микротрещин на рабочей выкружке головки рельса. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности катания рельса устанавливают два электроакустических преобразователя, направленные на противоположные внутренние поверхности головки рельса, зондируют головку рельса, для чего, перемещая электроакустические преобразователи вдоль рельса, излучают зондирующие и принимают отраженные ультразвуковые сигналы, которые анализируют в выбранном временном окне, и делают заключение о наличии и степени развития дефекта, при этом положение и направление излучения электроакустических преобразователей выбирают так, чтобы их ультразвуковые зондирующие сигналы после отражения от внутренних поверхностей головки рельса были направлены соответственно на рабочую и нерабочую выкружки головки рельса, временное окно приема сигналов от микротрещин на рабочей выкружке головки рельса выбирают в окрестности ожидаемого времени приема сигналов, отраженных от выкружек головки рельса, в котором увеличивают чувствительность приема электроакустических преобразователей до уровня начала приема структурных шумов металла рельса, анализ отраженных ультразвуковых сигналов и заключение о наличии и степени развития микротрещин производят на основе сравнения отраженных сигналов, принятых электроакустическими преобразователями от рабочей и нерабочей выкружек. Технический результат: обеспечение возможности обнаружения и оценки степени развития микротрещин на выкружке головки рельса на разных стадиях. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ возбуждения акустических колебаний электромагнитно-акустическим (ЭМА) методом с использованием явления ЭМА-резонанса и может применяться при неразрушающем контроле, в частности, слабопроводящих материалов. Способ заключается в том, что в верхнем слое контролируемого изделия создают вихревые токи и инициируют возникновение и распространение акустических колебаний, при этом частоту возбуждающего поля выбирают из условий равенства длин волн электромагнитного и акустического полей, а фазу подстраивают до совпадения пространственного распределения вынуждающей силы с деформациями кристаллической решетки. Техническим результатом является повышение эффективности возбуждения акустических колебаний электромагнитно-акустическим методом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для динамической калибровки ультразвукового дефектоскопа. Сущность изобретения заключается в том, что проводят динамическую калибровку УЗ дефектоскопа, содержащего рядный блок электроакустических преобразователей, первый из которых является генератором УЗ излучения, а последующий преобразователь или преобразователи являются приемниками УЗ излучения, при этом пороговый уровень срабатывания дефектоскопа задают исходя из текущего значения амплитуды опорного сигнала, излучаемого зеркально по отношению к основному зондирующему сигналу и представляющего собой остаточное УЗ излучение генератора в текущем такте или принудительное УЗ излучение генератора в дополнительном такте. Технический результат: повышение точности задания порогового уровня срабатывания УЗ дефектоскопа в процессе контроля. 2 з.п. ф-лы. 17 ил.

Использование: для автоматизированного ультразвукового контроля крупногабаритных изделий, имеющих форму тел вращения. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют настройку чувствительности дефектоскопической аппаратуры в ручном режиме, ее проверку в автоматическом режиме, размещение на предметном столе установки контролируемого изделия, центрирование его, установку ультразвукового преобразователя на поверхности изделия в зоне начала контроля, включение автоматического режима контроля, сканирование преобразователем поверхности изделия по спирали, ввод - прием акустических колебаний контактно-щелевым методом с применением преобразователей с локальной ванной в изделие и в эталоны при настройке на них и проверке чувствительности аппаратуры, а также фиксирование наличия или отсутствия дефектов, при этом для контроля куполообразных изделий со сферическими поверхностями, преобразователь перемещают по дугообразной траектории, сканируют преобразователем поверхность изделия по выпуклой спирали Архимеда, и при обнаружении дефектов считывают их угловые координаты в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Технический результат: обеспечение возможности автоматизированного ультразвукового контроля качества куполообразных изделий со сферическими поверхностями. 2 ил.

Использование: для ультразвуковой толщинометрии с высоким разрешением. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе обследования трубопровода устройство ультразвуковой толщинометрии с высоким разрешением с использованием пьезоэлектрических преобразователей регистрирует отраженные сигналы от внутренней или внешней поверхностей стенки трубопровода, превышающие программно задаваемый порог, при этом выбираются отраженные сигналы по максимальному значению амплитуды, привязанной ко времени прихода от излученного импульса, далее из полученных сигналов выбирают не менее четырех сигналов по максимальным значениям амплитуд и регистрируют как значения времени от излученного импульса, так и амплитуды, при этом определяют границы начала изменения толщины стенки так называемой «зоны неопределенности границы дефекта» и в зависимости от структуры сигнала в «зоне неопределенности» вычисляют величину коррекции и далее корректируют сигналы отступа и толщины стенки трубопровода. Технический результат: обеспечение возможности определения границ зон изменения толщины стенки трубопровода с произвольным расположением плоскостей к нормали акустической оси пьезоэлектрического преобразователя. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: для определения длины патрубка, выступающего внутрь трубы тройникового соединения, посредством эхо-сигнала. Сущность изобретения заключается в том, что создают в стенке патрубка возмущающее воздействие с помощью излучателя ультразвуковых колебаний, установленного на наружной поверхности патрубка, и измеряют величину параметра входного сигнала путем снятия величины амплитуды и определяют на линии А-развертки местоположение отраженного ультразвукового импульса с жидкокристаллического экрана ультразвукового дефектоскопа, при этом дополнительно получают длину пути отраженного эхо-сигнала от торца патрубка до места установки излучателя путем перемещения излучателя ультразвуковых колебаний вдоль патрубка по наружной стенке для получения максимального эхо-сигнала с последующим расчетом длины выступающей части патрубка по соответствующей формуле. Технический результат: повышение точности и упрощение способа при определении длины патрубка стальных труб тройниковых соединений. 1 ил.

Использование: для измерения толщины контактного слоя при ультразвуковой дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что излучают пучок ультразвуковых колебаний в призму пьезопреобразователя, принимают отраженные от контактной поверхности объекта контроля продольные колебания дополнительной пьезопластиной, характеризующийся тем, что измеряют временное смещение отраженных колебаний и по его величине судят о толщине слоя. Технический результат: обеспечение возможности измерения толщины контактного слоя при ультразвуковой дефектоскопии с целью повышения достоверности ультразвукового контроля различных изделий. 2 ил.

Использование: для автоматизированного ультразвукового контроля плоских изделий. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют сканирование плоских изделий ультразвуковым преобразователем в двух взаимно перпендикулярных направлениях: возвратно-поступательное поперек и дискретное прямолинейное вдоль контролируемого изделия. Сканирование толстостенного контролируемого изделия проводят несколькими ультразвуковыми преобразователями, установленными в едином акустическом блоке в один ряд на равном расстоянии друг от друга и снабженными индивидуальными прижимами к поверхности контролируемого изделия, обеспечивающими им три степени свободы при сканировании, при этом сканирование акустического блока вдоль контролируемого изделия осуществляют попеременно-чередующимися нечетными короткими и четными длинными шагами, после чего фактические продольные координаты выявленных дефектов определяют как сумму текущих координат первого преобразователя и расстояния между центрами первого преобразователя и преобразователя, которым обнаружен дефект. Технический результат: повышение достоверности контроля, исключение «мертвой зоны» контроля, перебраковки плоских изделий и пропуска дефектов. 2 ил.
Наверх