Способ определения формы индикатрисы рассеяния дефекта при ультразвуковом контроле и устройство для его осуществления

Авторы патента:

Преображенский Михаил Николаевич (RU)

G01N29/00 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Владельцы патента RU 2581083:

Рафиков Рафик Хайдарович (RU)

Использование: для определения формы индикатрисы рассеяния дефекта при ультразвуковом контроле. Сущность: заключается в том, что выполняют регистрацию пространственной огибающей эхо-сигналов от дефекта по точкам с известными координатами х точки выхода луча ПЭП и вычисляют нормированную функцию огибающей, которая связана с формой индикатрисы рассеяния, пространственную огибающую рассчитывают по времени прихода эхо-сигналов в произвольных точках. По времени прихода эхо-сигнала с максимальной амплитудой вычисляют глубину залегания дефекта, а координаты остальных точек выхода луча ПЭП вычисляют по времени прихода сигнала в этих точках и вычисленной глубине. Технический результат: обеспечение возможности разработки способа определения формы индикатрисы рассеяния дефекта, позволяющего автоматизировать процесс, повысить достоверность и точность измерений, а также надежность контроля. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний материалов и изделий ультразвуковым методом, в частности к способам и устройствам определения формы индикатрисы рассеяния дефекта при ультразвуковом контроле, и может быть использовано как разработчиками для расширения возможности приборов, так и их пользователями для определения степени опасности дефекта.

Уровень техники

В настоящее время одной из важнейших задач ультразвуковой дефектоскопии для обеспечения промышленной и технологической безопасности является определение типа и вида скрытого дефекта. От типа и вида дефекта во многом зависит его потенциальная опасность. К определению этих характеристик дефекта проявляется значительный интерес (И.Е. Ермолов, А.Х. Вопилкин, В.Г. Бадалян. Эволюция средств и методов определения формы и размеров дефектов при ультразвуковом контроле. - Контроль. Диагностика. 2003. №2. С. 6-27; Немытова О.В., Ринкевич А.Б., Перов Д.В. Способ определения типа дефекта в металлических изделиях. Патент РФ №2524451, G01N 29/00 27.07.2014).

Дополнительную информацию о типе и виде дефектов несет индикатриса рассеяния дефекта. Способ ее определения, описанный в следующем источнике информации (Гурвич А.К., Кузьмина Л.И. Индикатрисы рассеяния как источник дополнительной информации о выявленных дефектах. Дефектоскопия №6, 1970, С. 47-56), выбран за прототип.

В соответствии с прототипом процесс определения формы индикатрисы рассеяния дефекта заключается в:

- измерении при помощи дефектоскопа, имеющего аттенюатор, пространственной огибающей амплитуд U(x_i) эхо-сигнала при перемещении ПЭП по контролируемому изделию (x_i - координата точки выхода луча пьезоэлектрического преобразователя (ПЭП), в которой проведено i-e измерение) в пределах регистрации эхо-сигнала;

- вычислении угла в каждой точке при известной глубине залегания центра дефекта и расстоянии от его проекции на поверхность до точки выхода луча;

- расчете формы индикатрисы рассеяния как нормированной функции огибающей F(x_i), которая связана с индикатрисой рассеяния дефекта выражением:

где Ф_Д(α_i) - индикатриса рассеяния дефекта, α_i=arctg(x_i/h) - угол ввода ультразвука из i-й точки, α₀ - номинальный угол ввода ПЭП, Н - глубина залегания дефекта, δ - коэффициент затухания ультразвука в контролируемом изделии, α_m - угол ввода ультразвука, соответствующий максимальному значению амплитуды эхо-сигнала, n - коэффициент, зависящий от формы дефекта, x_m - координата, соответствующая максимальному значению амплитуды эхо-сигнала. Таким образом, нормированная огибающая несет информацию о форме индикатрисы рассеяния дефекта.

Недостатком данного способа является высокая трудоемкость процесса построения нормированной функции огибающей F(x_i), которая производится вручную по точкам, с известными координатами x_i и требует значительного времени. Автоматизация способа требует использования прецизионных устройств механического сканирования.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа определения формы индикатрисы рассеяния дефекта, позволяющего автоматизировать процесс, снизить трудоемкость, повысить достоверность и точность измерений, а также надежность контроля.

Раскрытие изобретения

Для решения поставленной задачи предложен способ определения формы индикатрисы рассеяния дефекта путем перемещения преобразователя по изделию в пределах регистрации эхо-сигнала на основании данных по амплитуде и углу ввода ультразвука, заключающийся в том, что по времени прихода эхо-сигнала в точке его максимального значения рассчитывают глубину залегания дефекта, по времени прихода эхо-сигналов в произвольных точках изделия, при вычисленной глубине залегания, рассчитывают углы ввода ультразвука и координаты точки выхода луча ПЭП, причем расчет углов ввода и координаты точки выхода луча ПЭП с последующим определением формы индикатрисы рассеяния дефекта осуществляют в устройстве, заявленном в п. 2.

Отличием заявляемого изобретения от прототипа является:

- измерение амплитуды эхо-сигнала от дефекта производят в произвольных точках в пределах диапазона перемещения преобразователя по поверхности изделия;

- в каждой точке, где произведено измерение амплитуды эхо-сигнала, одновременно измеряют его время прихода;

- по времени прихода эхо-сигнала в точке максимального значения его амплитуды, при известной скорости распространения ультразвука в материале изделия, и номинальному значению угла ввода ПЭП рассчитывают глубину залегания дефекта (Н) по формуле Н=(ct₀/2)cosα₀, где с - скорость ультразвуковой волны в изделии, t₀ - время прихода эхо-сигнала в точке его максимального значения U(α₀), α₀ - номинальный угол, соответствующий углу ввода ПЭП;

- расчет угла ввода ультразвука в данной точке производят по формуле α_i=arccos (Н/r_i)=arccos (2H/ct_i);

- расчет координаты точки выхода луча ПЭП x_i в каждой точке осуществляют по формуле x_i=Htgα_i, где Н - вычисленная глубина дефекта, α_i - вычисленный угол ввода ультразвука в данной точке, последующее определение формы индикатрисы рассеяния дефекта осуществляют в устройстве, заявленном в п. 2.

На фиг. 1 пояснен принцип реализации предложенного способа и его отличие от прототипа.

В произвольном положении преобразователя 1 на контролируемом изделии 2 в пределах регистрации эхо-сигнала от дефекта при помощи устройства, заявленного в п. 2 формулы изобретения, производят измерение амплитуды эхо-сигнала U(x_i) и времени его прихода t_i от дефекта 3. По времени t₀ прихода эхо-сигнала в точке его максимального значения U(α₀), при известной скорости распространения ультразвука в материале изделия и номинальном значении угла ввода α₀, рассчитывают глубину залегания дефекта по формуле Н=(c·t₀/2)cosα₀. По времени прихода эхо-сигнала в произвольных точках вычисляют значение r_i от точки выхода луча ПЭП до дефекта по формуле r_i=c·t_i/2, где с - скорость ультразвуковой волны в изделии. Зная вычисленную глубину отражателя Н, рассчитывают угол ввода ультразвука в данной точке по формуле α_i=arccos (H/r_i)=arccos (2H/ct_i) и координату точки выхода луча ПЭП по формуле x_i=Htgα_i. Далее строят нормированную функцию огибающей Ф(x_i), характеризующую форму индикатрисы рассеяния дефекта в соответствии с прототипом (Гурвич А.К., Кузьмина Л.И. Индикатрисы рассеяния как источник дополнительной информации о выявленных дефектах. Дефектоскопия №6, 1970, С. 47-56).

Достигаемый технический результат

Предложенный способ позволяет автоматизировать процесс построения нормированной огибающей эхо-сигналов, характеризующей форму индикатрисы рассеяния дефекта, что приводит к снижению трудоемкости, повышению достоверности, точности измерений, а также надежности контроля.

Уровень техники по устройству

В качестве прототипа предлагаемого устройства выбран ультразвуковой дефектоскоп (патент RU 2168723, 10.06.2001), позволяющий обнаруживать дефекты в материалах и изделиях, измерять их координаты и время от момента посылки импульса до прихода эхо-сигнала, определять отношение амплитуд регистрируемых эхо-импульсов, остановить ("заморозить") изображение для одного эхо-сигнала, измеряя амплитуду и время в точке развертки, сформировать логарифмический закон усиления, создать развертку типа "Б". Дефектоскоп содержит излучающий ПЭП, подключенный к генератору высокочастотных импульсов, приемное устройство, состоящее из последовательно соединенных аттенюатора и усилителя высокой частоты, подключенное с помощью переключателя к излучающему или приемному преобразователю, генератор счетных импульсов, формирователь кода, блок программного управления, оперативное запоминающее устройство, клавиатуру и индикаторное устройство, причем блок программного управления соединен с аттенюатором, формирователем кода, оперативным запоминающим устройством и клавиатурой. Известный дефектоскоп дополнительно содержит последовательно соединенную цепь из аналого-цифрового преобразователя, контроллера прямого доступа к памяти и контроллера прерываний, подключенную к выходу высокочастотного усилителя, причем контроллер прямого доступа к памяти соединен с генератором высокочастотных импульсов, генератором счетных импульсов и оперативным запоминающим устройством, контроллер прерываний подключен к блоку программного управления, а последний к индикаторному устройству.

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет осуществить автоматизацию определения формы индикатрисы рассеяния дефекта при ультразвуковом контроле с отображением ее на экране индикаторного устройства.

Технической задачей, решаемой изобретением, является расширение функциональных возможностей прототипа в части осуществления автоматизированного определения формы индикатрисы рассеяния дефекта при ультразвуковом контроле, отображения полученных результатов на экране индикаторного устройства или внешнем визуализирующем устройстве, сокращение трудозатрат на наладку и настройку, повышение достоверности, точности измерений при ультразвуковом контроле, а также надежности контроля.

Раскрытие изобретения в части устройства.

Предложенное устройство содержит, как и прототип, излучающий ПЭП, подключенный к генератору высокочастотных импульсов, приемное устройство, в состав которого входит последовательное соединение аттенюатора и усилителя, подключенное к излучающему или приемному ПЭП с помощью переключателя, блок программного управления, оперативное запоминающее устройство, клавиатуру, индикаторное устройство, последовательно соединенные генератор счетных импульсов и формирователь кода, подключенный к блоку программного управления, с которым соединены аттенюатор, оперативное запоминающее устройство и клавиатура, последовательно соединенную цепь из аналого-цифрового преобразователя, контроллера прямого доступа к памяти и контроллера прерываний, подключенную к выходу приемного устройства, причем контроллер прямого доступа к памяти соединен с генератором высокочастотных импульсов, генератором счетных импульсов и оперативным запоминающим устройством, контроллер прерываний подключен к блоку программного управления, а последний - к индикаторному устройству.

Поставленная задача достигается за счет того, что в отличие от известного устройства в предлагаемое устройство дополнительно введены VGA порт и модуль обработки сигналов, состоящий из блока фильтрации, блока накопления, блока определения формы индикатрисы рассеяния, соединенных последовательно, и блока распределения задач, соединенного параллельно с блоком фильтрации, блоком накопления и блоком определения формы индикатрисы рассеяния дефекта. Модуль обработки сигналов подключен к блоку программного управления, а выходы модуля подключены к индикаторному устройству и VGA порту.

Структурная схема предлагаемого устройства для определения формы индикатрисы рассеяния приведена на фиг. 2.

Предлагаемое устройство состоит из генератора высокочастотных импульсов 4, излучающего И и приемного П или приемно-излучающего ПИ (в зависимости от режима работы) ПЭП 1, ключа 5, приемного устройства 6, включающего в себя аттенюатор 7 и усилитель 8, блока программного управления 9, аналого-цифрового преобразователя 10, контроллера прямого доступа к памяти 11, оперативного запоминающего устройства 12, контроллера прерываний 13, генератора счетных импульсов 14, формирователя кода 15, индикаторного устройства 16, клавиатуры 17, модуля обработки сигналов 18, который состоит из блока фильтрации 19, блока накопления 20, блока определения формы индикатрисы рассеяния дефекта 21 и блока распределения задач 22 для формирования на экране индикаторного устройства 16 формы индикатрисы рассеяния дефекта, а также VGA порта 23 для отображения на внешнем устройстве формы индикатрисы рассеяния дефекта.

Устройство работает следующим образом.

Широкополосный генератор высокочастотных импульсов 4 вырабатывает радиоимпульсы, возбуждающие ПЭП 1 (в режиме прием-излучение).

Формирование формы индикатрисы рассеяния дефекта производится в положении ключа 5, соответствующем совмещенной схеме работы преобразователя 1. Импульсные эхо-сигналы, снимаемые с преобразователя 1, поступают на вход аттенюатора 7, который обеспечивает требуемый динамический диапазон усиления и управляется цифровым кодом от блока программного управления 9. Для преобразования сигналов из аналоговой в цифровую форму на выходе усилителя 8 установлен аналого-цифровой преобразователь 10. АЦП 10 работает совместно с контроллером прямого доступа к памяти (ПДП) 11, который формирует для него сигналы синхронизации, считывает цифровую информацию, накапливает ее и заносит в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 12. Кроме этого контроллер ПДП 11 используется для формирования управляющих сигналов на генератор высокочастотных импульсов 4, контроллер прерываний 13 и генератор счетных импульсов 14 и обеспечивает синхронизацию между моментом возбуждения преобразователя 1 и считыванием данных. Для записи информации в ОЗУ 12 контроллер ПДП 11 формирует адресные и управляющие сигналы.

Контроллер прерываний 13 необходим для разделения во времени сигналов контроллера ПДП 11 и блока программного управления 9 на общую шину данных и адреса.

В момент запуска генератора импульсов высокой частоты 4 контроллер ПДП 11 запускает генератор счетных импульсов 14, работа которого прерывается измеряемым эхо-сигналом. При этом осуществляется подсчет числа этих импульсов и формирователь кода 15 преобразует соответствующий временной интервал в цифровой код и передает его в блок программного управления 9, который осуществляет измерение амплитуды эхо-сигнала U(α) и времени его прихода t. Измеренные данные эхо-сигнала: амплитуда U(α) и время его прихода t поступают в модуль обработки сигналов 18. В модуле обработки сигналов 18, в блоке фильтрации 19, происходит отброс статистически значимых сдвигов по трем точкам для определения средней амплитуды эхо-сигнала U(α) и времени его прихода t предварительно поступивших данных.

Статистически обработанные данные (средняя амплитуда эхо-сигнала U(α) и время его прихода t поступают из блока фильтрации 19 в блок накопления 20, который позволяет накопить и хранить необходимый объем данных, статистически обработанных блоком фильтрации 19, достаточный для их дальнейшей обработки блоком определения формы индикатрисы рассеяния дефекта 21. Блок 21 позволяет, после накопления достаточного объема статистически обработанных данных, по времени t₀ прихода эхо-сигнала в точке его максимального значения, при известной скорости распространения ультразвука в материале изделия и номинальном значении угла ввода α₀, рассчитать глубину залегания дефекта Н=(c·t₀/2)cosα₀. По времени t_i прихода в произвольных точках вычисляют значение расстояния r_i от точки выхода луча ПЭП до дефекта по формуле r_i=ct_i/2, где с - скорость ультразвуковой волны в изделии, задается с клавиатуры 17. Зная вычисленную глубину отражателя h, рассчитывают угол ввода ультразвука в данной точке по формуле α_i=arccos (Н/r_i)=arccos (2H/ct_i) и координату преобразователя x_i=Htgα_i. Далее блок определения формы индикатрисы рассеяния дефекта 21 производит:

- из ряда рассчитанных углов ввода выбор значения α₀, соответствующего максимуму измеренной амплитуды эхо-сигнала U(α₀);

- обработку результата измерений и расчета по алгоритму;

- отображение полученного результата в виде нормированной функции огибающей Ф(x_i), характеризующей форму индикатрисы рассеяния дефекта в соответствии с прототипом (Гурвич А.К., Кузьмина Л.И. Индикатрисы рассеяния как источник дополнительной информации о выявленных дефектах. Дефектоскопия №6, 1970, с. 47-56), на экране индикаторного устройства либо на внешнем устройстве с помощь VGA порта 23.

В модуль обработки сигналов входит блок распределения задач 22, который соединен с блоком фильтрации 19, блоком накопления 20 и блоком определения формы индикатрисы рассеяния дефекта 21. Блок распределения задач 22 формирует управляющие сигналы для блока фильтрации 19 и блока накопления 20, а также запускает обработку сигналов блоком определения формы индикатрисы рассеяния дефекта 21 с последующим отображением результатов определения формы индикатрисы рассеяния дефекта на индикаторном устройстве 16.

Клавиатура 17 позволяет осуществить выбор выполняемых устройством функций, ввод постоянных (скорость ультразвуковых волн, угол ввода луча, толщина изделия), вывод на индикатор измеренных значений о результатах контроля или формы индикатрисы рассеяния дефекта, вывод информации на печать.

Достигаемым техническим результатом является расширение функциональных возможностей прототипа в части осуществления автоматизированного расчета угла ввода в каждой точке по времени прихода эхо-сигнала, а также координаты точки выхода луча ПЭП x_i=Htgα_i при известной скорости распространения ультразвука в материале изделия и определения нормированной функции огибающей Ф(x_i), характеризующей форму индикатрисы рассеяния дефекта в соответствии с прототипом по п. 1, а также отображения полученных результатов на экране индикаторного устройства или внешнем визуализирующем устройстве, что приводит к сокращению трудозатрат на наладку и настройку, к повышению достоверности, точности ультразвукового контроля и его надежности.

1. Способ определения формы индикатрисы рассеяния дефекта путем перемещения пьезоэлектрического преобразователя по изделию в пределах регистрации сигнала от дефекта на основании данных по амплитуде, глубине залегания дефекта и углу ввода ультразвука, отличающийся тем, что по времени прихода эхо-сигнала в точке его максимального значения рассчитывают глубину залегания дефекта по формуле Н=(c·t₀/2)cosα₀, по времени прихода эхо-сигнала в произвольных точках изделия рассчитывают угол ввода ультразвука по формуле α_i=arccos (2H/ct_i) и координату точки ввода пьезоэлектрического преобразователя по формуле x_i=Htgα_i, при этом все расчеты и последующее определение формы индикатрисы рассеяния дефекта осуществляют в устройстве, заявленном в п. 2.

2. Устройство автоматизированного определения формы индикатрисы рассеяния дефекта для способа, заявленного по п. 1, содержащее излучающий пьезоэлектрический преобразователь, подключенный к генератору высокочастотных импульсов, приемное устройство, в состав которого входит последовательное соединение аттенюатора и усилителя высокой частоты, подключенное к излучающему или приемному пьезоэлектрическому преобразователю с помощью переключателя, блок программного управления, оперативное запоминающее устройство, клавиатура, индикаторное устройство, последовательно соединенные генератор счетных импульсов и формирователь кода, подключенный к блоку программного управления, с которым соединены аттенюатор, оперативное запоминающее устройство и клавиатура, последовательно соединенную цепь из аналого-цифрового преобразователя, контроллера прямого доступа к памяти и контроллера прерываний, подключенную к выходу приемного устройства, причем контроллер прямого доступа к памяти соединен с генератором высокочастотных импульсов, генератором счетных импульсов и оперативным запоминающим устройством, контроллер прерываний подключен к блоку программного управления, а последний - к индикаторному устройству, отличающееся тем, что к блоку программного управления дополнительно подключен модуль обработки сигналов, выходы которого подключены к индикаторному устройству и VGA порту, состоящий из блока фильтрации, блока накопления, блока определения формы индикатрисы рассеяния дефекта, соединенных последовательно, и блока распределения задач, соединенного параллельно с блоком фильтрации, блоком накопления и блоком определения формы индикатрисы рассеяния дефекта.

Похожие патенты:

Средство оценки // 2578368

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средству оценки рентгеновского изображения. Фантом содержит пластинчатый элемент, имеющий на виде в плане четырехугольную форму и содержащий несколько областей, обладающих разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения.

Оценка скорости поперечной волны с использованием центра масс // 2576338

Использование: для оценки скорости поперечной волны. Сущность изобретения заключается в том, что средневзвешенное положение во времени рассчитано на основании замеров сдвига поперечных волн вдоль пути распространения.

Определение теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды // 2575565

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. Заявлен способ определения теплового потока (dQ/dt), исходящего от теплонесущей текучей среды (12), которая представляет собой смесь по меньшей мере двух различных текучих сред и которая протекает через пространство (11) потока от первого положения, где она имеет первую температуру (Т1), ко второму положению, где она имеет благодаря этому тепловому потоку (dQ/dt) вторую температуру (Т2), которая ниже, чем упомянутая первая температура (Т1).

Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде // 2573620

Изобретение относится к области акустического анализа пористых материалов и может быть использовано для исследования образцов керна. Согласно предложенному способу определения скорости распространения акустических волн в пористой среде облучают по меньшей мере два образца пористой среды, имеющих разную длину, акустическими волнами, возбуждаемыми источником.

Оптоакустический анализатор экологического состояния среды // 2572293

Использование: для анализа экологического состояния морской среды. Сущность изобретения заключается в том, что оптоакустический анализатор экологического состояния среды содержит импульсно-модулированный лазер, выходное окно которого направлено в сторону исследуемого образца, и регистрирующие акустические сигналы акустические пьезоприемники, при этом он снабжен оптоакустической ячейкой, состоящей из входной и выходной призм, между которыми образована кювета для исследуемого образца среды, а на внешней поверхности выходной призмы установлены два акустических пьезоприемника, один из которых расположен на оси линии, проведенной через центр облучаемой области перпендикулярно к оси лазера, а второй расположен под углом 50-80 градусов к этой оси.

Способ контроля укладки бетонной смеси // 2572103

Изобретение относится к строительству, а именно к способам контроля качества укладки бетонной смеси, и может быть использовано при операционном контроле качества выполнения строительно-монтажных работ при бетонировании бетонных и железобетонных конструкций.

Устройство сбора данных при помощи акустических волн // 2571330

Изобретение относится к устройствам для сбора данных при помощи акустических волн, в частности к фотоакустической томографии. Устройство содержит детектор, включающий множество регистрирующих элементов для приема на соответствующих приемных поверхностях акустических волн от области измерения объекта, причем приемные поверхности, по меньшей мере, некоторых из регистрирующих элементов, ориентированных под различными углами, зафиксированы относительно друг друга, блок сканирования для перемещения, по меньшей мере, одного из объекта и детектора, блок управления для управления блоком сканирования так, что регистрирующие элементы принимают акустические волны от области измерения и относительное положение объекта и области с самой высокой разрешающей способностью области измерения изменяется, причем область с самой высокой разрешающей способностью определена в зависимости от размещения регистрирующих элементов.

Способ определения эрозионной стойкости твердых микро- и нанообъектов // 2568167

Использование: для определения эрозионной стойкости твердых микро- и нанообъектов при воздействии кавитации. Сущность изобретения заключается в том, что одну грань исследуемого объекта упрочняют, после чего проводят кавитационное воздействие в герметичной камере с жидкостью при избыточном гидростатическом давлении, обработку исследуемого объекта ведут гидроакустическим потоком при плотности мощности ультразвукового излучения, достаточной для нахождения исследуемого образца во взвешенном состоянии, оценивают эрозионную стойкость по состоянию рельефа поверхности, его геометрическим и объемным параметрам по сравнению с первоначальным состоянием объекта.

Волноводный ультразвуковой преобразователь расходомера // 2564954

Предлагаемое устройство относится к ультразвуковой контрольно-измерительной технике и может быть использовано в приборах контроля расхода высокотемпературных жидких и газовых потоков.

Способ и устройство для тестирования жидкости // 2564687

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для тестирования жидкости, используемой как восстановитель, в связи с очисткой выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания.

Способ измерения коэффициента затухания ультразвука // 2587536

Использование: для измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн (УЗВ) в различных средах. Сущность изобретения заключается в том, что на первую поверхность образца устанавливают первый преобразователь, совмещенно подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду второго донного импульса, устанавливают на противоположной поверхности образца соосно первому второй преобразователь, не подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду первого донного импульса, подключают второй преобразователь к дефектоскопу взамен первого, не меняя положения преобразователей относительно контролируемого образца, измеряют амплитуду первого донного импульса, снимают с образца первый преобразователь, измеряют амплитуду второго донного импульса и по соотношению измеренных амплитуд судят о величине коэффициента затухания. Технический результат: повышение точности измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн. 4 ил.

Ультразвуковой преобразователь для избирательной генерации ультразвуковых волн и тепла // 2589614

Изобретения относятся к медицинской технике, а именно к средствам применения ультразвука для бережного и быстрого нагревания образца. Способ анализа образца с использованием ультразвукового преобразователя состоит в управлении ультразвуковым преобразователем по меньшей мере на двух частотах, включающих в себя основную частоту и по меньшей мере одну альтернативную частоту, причем ультразвуковой преобразователь приводится в работу на основной частоте для генерации ультразвуковых волн, которые подлежат передаче внутрь образца, и на одной из альтернативных частот для генерации тепла в ультразвуковом преобразователе вследствие поглощения электрической мощности ультразвукового преобразователя, причем тепло используется для нагревания образца вследствие проводимости тепла, генерируемого в ультразвуковом преобразователе. Система содержит по меньшей мере один держатель образца, по меньшей мере один ультразвуковой преобразователь, который выполнен с возможностью теплопроводного соединения с образцом, вставленным в держатель образца, и блок управления ультразвуковым преобразователем, который выполнен с возможностью работать по меньшей мере на двух частотах и управлять ультразвуковым преобразователем на основной частоте и на одной из альтернативных частот для генерации тепла в ультразвуковом преобразователе. Использование изобретений позволяет обеспечить нагрев образца без повреждения и контролируемым образом. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Температурная компенсация в устройстве cmut // 2590938

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для температурной компенсации в устройстве CMUT. Устройства CMUT используют во многих применениях, например, ультразвукового формирования изображения и измерения давления. Эти устройства работают посредством считывания изменения электрической емкости, вызываемого отклонением мембраны (32), содержащей один из пары электродов в устройстве, из-за ультразвукового воздействия или давления, приложенного к мембране. Устройство CMUT может быть восприимчивым к воздействиям изменения температуры. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Способ моделирования операций неразрушающего контроля в реальных условиях с использованием синтетических сигналов // 2594368

Использование: для моделирования операций неразрушающего контроля в реальных условиях с использованием синтетических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют контролируемые параметры, связанные с положением зонда в пространстве, и генерируют связанные с контролируемыми параметрами синтетические сигналы, соответствующие операции неразрушающего контроля, при этом указанное генерирование синтетических сигналов частично обусловлено конфигурацией, генерируемой генератором конфигурации, которая представляет собой виртуальный макет конструкции, и устанавливают соответствие между контролируемыми параметрами и синтетическими сигналами. Технический результат: обеспечение возможности обучения операторов для осуществления сложных операций неразрушающего контроля. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для калибровки сейсмоакустических преобразователей // 2595688

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, устройствам исследований и может быть использовано для контроля характеристик преобразователей, применяющихся при мониторинге различных технических объектов. Устройство содержит излучающий элемент, монолитный блок, лазер, фотоприемное устройство, генератор, регистрирующее устройство и калибруемый сейсмоакустический преобразователь. В монолитном блоке выполнено отверстие. Калибруемый сейсмоакустический преобразователь установлен на монолитном блоке центром своей рабочей поверхности на отверстие. На центре рабочей поверхности калибруемого сейсмоакустического преобразователя закреплено зеркало. Излучающий элемент используется с отверстием и закреплен снизу монолитного блока. Отверстия монолитного блока и излучающего элемента установлены концентрично. Приемный модуль расположен в отверстии, не касаясь зеркала, а его выход соединен с помощью оптического волокна с оптическим разветвителем, фотоприемным устройством, лазером. Регистрирующие устройства подсоединены к выходу калибруемого сейсмоакустического преобразователя и фотоприемного устройства. Обеспечивается повышение достоверности и упрощение устройства. 1 ил.

Способ калибровки сейсмоакустических преобразователей // 2595693

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований и может быть использовано для калибровки характеристик сейсмоакустических преобразователей. Используют монолитный блок с двумя отверстиями малого диаметра симметрично от центра на диагонали. Устанавливают два - эталонный и калибруемый - сейсмоакустических преобразователя на монолитный блок центрами рабочих поверхностей на отверстия. Контролируют акустический контакт эталонного и калибруемого преобразователей с монолитным блоком. Определяют непосредственно смещение рабочих поверхностей эталонного и калибруемого сейсмоакустических преобразователей раздельно через отверстия интерференционными измерителями линейных перемещений. В качестве измерителей линейных перемещений используют многолучевые оптические интерферометры, которые развязаны с монолитным блоком, источником излучения, установленным на монолитном блоке. Возбуждают колебания так, чтобы смещения рабочих поверхностей эталонного и калибруемого сейсмоакустических преобразователей были одинаковы в один и тот же заданный момент времени. Затем измеряют электрические сигналы с выходов эталонного и калибруемого сейсмоакустических преобразователей, по которым проводят калибровку. Обеспечивается повышение достоверности калибровки сейсмоакустических преобразователей. 1 ил.

Способ проверки работоспособности внутритрубных инспекционных приборов // 2596243

Использование: для проверки работоспособности и калибровки внутритрубных инспекционных приборов на трубопроводном испытательном полигоне, а также для профилеметрии, толщинометрии и определения положения трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что проверка осуществляется путем пропуска внутритрубных инспекционных приборов по смоделированным на трубопроводном испытательном полигоне устройствам и узлам магистрального трубопровода, в том числе и по специальным вставкам с естественными и/или искусственными дефектами. Технический результат: обеспечение возможности проверки на трубопроводном испытательном полигоне работоспособности для всех типоразмеров внутритрубных инспекционных приборов. 1 ил.

Устройство компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора // 2596907

Использование: для компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора. Сущность изобретения заключается в том, что устройство компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора содержит два независимых канала, каждый из которых содержит генератор ультразвуковых сигналов, подключенный к излучателю, и последовательно соединенные приемник, усилитель, пороговое устройство, блок формирования временного интервала, блок измерения временного интервала. К первому и второму пороговому устройству подключен источник опорного напряжения, а к первому и второму блоку измерения временных интервалов подключен кварцевый генератор. Третий блок измерения временного интервала подключен к первому пороговому устройству, к кварцевому генератору и блоку управления, который связан с первым и вторым генератором, с первым и вторым блоком формирования временного интервала, с первым и вторым блоком измерения временного интервала и с блоком индикации. Технический результат: снижение погрешности измерения. 2 ил.

Устройство для сканирования контролируемых объектов // 2597147

Изобретение относится к средствам механизации и автоматизации технологических операций при проведении неразрушающего контроля объектов промышленного производства или транспорта, например сварных швов ЖД цистерн и их креплений (хомутов). Сущность: устройство имеет две стержневые опоры - левую и правую. Опоры соединены системой двойных планок (верхней и нижней), образуя в исходном состоянии прямоугольник с шарнирными углами. Снизу каждой опоры имеется башмак в виде электромагнита. Верхняя часть цилиндрического башмака является зубчатым венцом. Выше каждого башмака жестко со стержнем опоры крепятся приводы, в состав которых входят электродвигатель, червячный редуктор и шестерня. На верхних планках симметрично друг другу установлены два тяговых электромагнита. На нижних планках установлен вертикальный якорь из магнитомягкой стали. Верхняя часть якоря находится между полюсами тяговых электромагнитов с одинаковым зазором с двух сторон. Снизу нижних планок крепится индукционный или другой датчик, используемый для сканирования контролируемой поверхности объекта. Технический результат: повышение ходовых качеств устройства. 2 ил.

Способ компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора // 2599602

Использование: для измерения глубины скважин посредством ультразвукового локационного устройства. Сущность изобретения заключается в том, что способ компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора включает излучение, прием ультразвуковых сигналов и измерение временных интервалов между излученным и принятым ультразвуковыми сигналами на двух частотах с разными периодами с последующей их коррекцией. Дополнительно проводят измерение временного интервала, в котором мгновенное значение амплитуды принятого ультразвукового сигнала первой частоты превышает пороговый уровень, и по длительности этого временного интервала определяют корректирующий временной интервал, который используют для определения временной координаты начала принятого ультразвукового сигнала первой частоты и последующего определения расстояния до отражающей поверхности путем умножения скорости распространения ультразвука в контролируемой среде на половину этого полученного временного интервала. Технический результат: снижение погрешности измерений при волноводном распространении ультразвуковых сигналов. 2 ил.