Способ ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена (варианты)

Использование: для оценки ресурса трубы из полиэтилена. Сущность изобретения заключается в том, что пьезоэлектрический преобразователь устанавливают последовательно, равномерно по периметру внешней поверхности полиэтиленовой трубы, и осуществляют последовательно ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний и последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы и последовательно при этом измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний в каждой установленной точке пьезоэлектрического преобразователя и запоминают измеренные значения, затем определяют стандартное отклонение измеренных значений, и по величине стандартного отклонения, которое сравнивают со стандартным отклонением трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала, полученное аналогично описанному выше при определении стандартного отклонения контролируемой трубы из полиэтилена, определяют возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена. Технический результат: обеспечение возможности определения дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области ультразвукового контроля и может быть использовано для оценки исчерпания ресурса трубы из полиэтилена.

Известен способ ультразвукового контроля структуры листового стекла, заключающийся в том, что в контролируемое листовое стекло ультразвуковым преобразователем излучают ультразвуковые импульсы, ультразвуковые импульсы имеют частоту 7 МГц и более, которые, распространяясь по толщине стекла, отражаются от структурообразующих стекловидных образований и принимаются этим же ультразвуковым преобразователем, а по интенсивности отраженных ультразвуковых импульсов судят о структуре стекла, патент РФ №2266533, 20.12.2005 г. «Способ ультразвукового контроля структуры листового стекла», МПК G01N 29/06.

Недостатком данного способа является невозможность оценки исчерпания ресурса трубы из полиэтилена.

Известен «Способ ультразвукового контроля изделий с большим затуханием ультразвука», в котором в изделие вводят широкополосный ультразвуковой зондирующий сигнал, принимают отраженный от дефекта широкополосный эхо-сигнал, опорным гармоническим сигналом сдвигают спектр принятого сигнала в область низких частот, уменьшают частоту опорного сигнала до значения, равного несущей (или средней) частоте зондирующего сигнала, до значения, соответствующего максимуму амплитуды спектра принятого эхо-сигнала, фиксируют эту частоту, выделяют низкочастотную часть спектра принятого сигнала на частоте, равной или меньшей разности несущей (или средней) и зафиксированной частот, а по амплитуде выделенного эхо-сигнала судят о качестве изделия, патент РФ №2006852, 1994. 01.30. «Способ ультразвукового контроля изделий с большим затуханием ультразвука», МПК G01N 29/04.

Недостатком данного способа является то, что им невозможно оценить степень исчерпания ресурса трубы из полиэтилена.

В качестве прототипов предлагаемых двух вариантов способа ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена выбран патент РФ №2329498, опубликованный 20.07.2008 г., его первый вариант. Способ ультразвукового контроля детали из сплавов включает установку на поверхность контролируемой детали в месте контроля материала детали из сплавов раздельно-совмещенного пьезоэлектрического преобразователя, ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал детали через ее внешнюю поверхность и прием смеси отраженных ультразвуковых колебаний от неоднородностей структуры материала детали, причем при приеме смеси отраженных ультразвуковых колебаний от неоднородностей структуры материала детали дискретно измеряют величины сигналов с момента заданного времени t1 по момент заданного времени t2 с дискретностью (t2-t1)/n, где n - число измерений в интервале времени от t1 до t2, запоминают величины измеренных значений, определяют среднее значение измеренных значений отраженных ультразвуковых колебаний и стандартное отклонение смеси отраженных ультразвуковых колебаний относительно вычисленного среднего значения в интервале времени (t2-t1) и по увеличению величины стандартного отклонения смеси отраженных ультразвуковых колебаний контролируемой детали относительно величины стандартного отклонения, аналогично измеренной, смеси отраженных ультразвуковых колебаний образца детали, изготовленной из того же материала, что и контролируемая деталь, но не бывшей в эксплуатации, оценивают степень исчерпания ресурса детали, где t1 - момент начала заданного времени, t2 - момент окончания заданного времени, n - число измерений в интервале времени от t1 до t2.

Недостатком способа ультразвукового контроля детали из сплавов по прототипу является то, что по данному способу нельзя определить возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена.

Решаемая задача (технический результат) предлагаемого способа ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена по его двум вариантам заключается в определении возможности дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена.

Технический результат в способе ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена, по его первому варианту, включающем установку на поверхность контролируемой трубы в месте контроля материала трубы пьезоэлектрического преобразователя, ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность и прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней ее поверхности, определение стандартного отклонения измеренных значений достигается тем, что пьезоэлектрический преобразователь устанавливают последовательно, равномерно по периметру внешней поверхности трубы из полиэтилена, и осуществляют последовательно ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний, последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы и последовательно при этом измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний в каждой установленной точке пьезоэлектрического преобразователя и запоминают измеренные значения, затем определяют стандартное отклонение измеренных значений, и по величине стандартного отклонения, которое сравнивают со стандартным отклонением трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала, полученное аналогично описанному выше при определении стандартного отклонения контролируемой трубы из полиэтилена, определяют возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена.

Технический результат в способе ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена, по его второму варианту, включающем установку на поверхность контролируемой трубы в месте контроля материала трубы пьезоэлектрического преобразователя, ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность и прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней ее поверхности, достигается тем, что пьезоэлектрический преобразователь устанавливают последовательно, равномерно по периметру внешней поверхности трубы из полиэтилена, и осуществляют последовательно ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний и последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы и последовательно при этом измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний в каждой установленной точке пьезоэлектрического преобразователя и запоминают измеренные значения, затем измеренные значения аппроксимируют полиномом второй степени, и определяют взятую по модулю величину коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени, которую сравнивают с взятой по модулю величиной коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала, полученную аналогично описанному выше при определении взятой по модулю величины коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени контролируемой трубы из полиэтилена, и из сравнения этих величин коэффициентов определяют возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена по первому и второму его вариантам.

На фиг. 2 изображен график, отображающий измеренное время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности трубы до внутренней поверхности и обратно в восемнадцати точках, равномерно расположенных по периметру трубы с предельным состоянием материала, а также приведена кривая аппроксимации полиномом второй степени и уравнение этого полинома для трубы с предельным состоянием материала.

На фиг. 3 приведен график, отображающий измеренное время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности трубы до внутренней поверхности и обратно в восемнадцати точках, равномерно расположенных по периметру контролируемой трубы, а также приведена кривая аппроксимации полиномом второй степени и уравнение этого полинома для контролируемой трубы.

В приложении 1 на стр. 1-3 к материалам данной заявки на изобретение приведены алгоритмы работы ЭВМ по первому его варианту.

В приложении 2 на стр. 1-3 к материалам данной заявки на изобретение приведены алгоритмы работы ЭВМ по второму его варианту.

Устройство для реализации способа ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена по предлагаемым двум его вариантам, изображенное на фиг. 1, содержит последовательно соединенные генератор ультразвуковых колебаний 1, аналого-цифровой преобразователь 2, электронную вычислительную машину (ЭВМ) 3, также содержит, например, раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь 4, состоящий из передающего пьезоэлектрического преобразователя 5 и приемного пьезоэлектрического преобразователя 6. Второй выход генератора ультразвуковых колебаний 1 соединен со входом передающего пьезоэлектрического преобразователя 5, выход приемного пьезоэлектрического преобразователя 6 соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 2. На фиг. 1 изображен образец трубы из полиэтилена 7, контактная жидкость 8, помещаемая на трубу 7. Контактная жидкость 8 может быть в виде 0,5% раствора хромпика в глицерине. Все перечисленные выше блоки имеют систему электропитания, которая на фиг. 1не показана.

ЭВМ 3 - это соединенные между собой процессор, монитор, клавиатура.

Аналого-цифровой преобразователь 2 может быть выполнен по стандартной опубликованной в литературе схеме или может являться покупным изделием модели PCS-500 производителя Velleman.

На фиг. 2 изображен график 9, отображающий измеренное время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности трубы до внутренней поверхности и обратно в восемнадцати точках, равномерно расположенных по периметру трубы с предельным состоянием материала, а также приведена кривая аппроксимации полиномом второй степени 10 и уравнение этого полинома для трубы с предельным состоянием материала.

На фиг. 3 приведен график 11, отображающий измеренное время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности трубы до внутренней поверхности и обратно в восемнадцати точках, равномерно расположенных по периметру контролируемой трубы, а также приведена кривая аппроксимации полиномом второй степени 12 и уравнение этого полинома для контролируемой трубы.

Посредством клавиатуры в ЭВМ 3 вводят программу, алгоритм которой представлен в Приложении 1 к материалам данной заявки на изобретение по первому его варианту.

Рассмотрим осуществление предлагаемого способа ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена 7 по первому его варианту с помощью устройства, изображенного на фиг. 1. ЭВМ 3 работает согласно алгоритма, представленного в Приложении 1 на стр. 1-3.

Предварительно определяют стандартное отклонение для трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала.

Предельное состояния материала определяется экспериментально. В качестве трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала берется труба разрушавшаяся в процессе эксплуатации. Под предельным состоянием материала трубы из полиэтилена подразумевают материал трубы, при котором невозможна ее дальнейшая эксплуатация в трубопроводах по причине уменьшения ее прочностных свойств.

Устанавливают раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь 4 через контактную жидкость 8, последовательно равномерно по периметру внешней поверхности трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала, например в восемнадцати точках, и осуществляют последовательно ввод зондирующих импульсов ультразвуковых колебаний, вырабатываемых генератором 1, передающим пьезоэлектрическим преобразователем 5, в материал трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала в тех же восемнадцати точках через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний осуществляют последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала в тех же восемнадцати точках приемным пьезоэлектрическим преобразователем 6, принятый сигнал направляется на аналого-цифровой преобразователь 2, затем в ЭВМ 3, где согласно приложенному алгоритму последовательно для восемнадцати точек измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала до внутренней и обратно в каждой установленной точке раздельно-совмещенного пьезоэлектрического преобразователя 4 и запоминают измеренные значения, затем определяют посредством ЭВМ 3 стандартное отклонение измеренных значений согласно приложенному алгоритму для трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала.

В примере конкретной реализации стандартное отклонение трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала составило 33,9. Это полученное значение можно использовать при контроле труб из полиэтилена многократно.

Далее определяют стандартное отклонение для контролируемой трубы 7 из полиэтилена. Для этого устанавливают раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь 4 через контактную жидкость 8 последовательно равномерно по периметру внешней поверхности контролируемой трубы 7 из полиэтилена, например в восемнадцати точках, и осуществляют последовательно ввод зондирующих импульсов ультразвуковых колебаний, вырабатываемых генератором 1, передающим пьезоэлектрическим преобразователем 5 в материал контролируемой трубы 7 из полиэтилена в тех же восемнадцати точках через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний, осуществляют последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки контролируемой трубы 7 из полиэтилена в тех же восемнадцати точках приемным пьезоэлектрическим преобразователем 6, принятый сигнал направляется на аналого-цифровой преобразователь 2, затем в ЭВМ 3, где согласно приложенному алгоритму последовательно в тех же восемнадцати точках измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности контролируемой трубы 7 из полиэтилена до внутренней поверхности и обратно в каждой установленной точке раздельно-совмещенного пьезоэлектрического преобразователя 4 и запоминают измеренные значения, затем определяют посредством ЭВМ 3 стандартное отклонение измеренных значений согласно приложенному алгоритму для контролируемой трубы 7 из полиэтилена. Затем сравнивают полученное стандартное отклонение контролируемой трубы 7 со стандартным отклонением трубы с предельным состоянием материала. В случае если на контролируемой трубе 7 стандартное отклонение превышает половину стандартного отклонения трубы 7 с предельным состоянием, то контролируемая труба 7 к дальнейшей эксплуатации не допускается.

В примере конкретной реализации стандартное отклонение контролируемой трубы 7 из полиэтилена составило 3,6. В данному случае полученное значение стандартного отклонения для контролируемой трубы 7 из полиэтилена составляет меньше половины от величины стандартного отклонения трубы 7 с предельным состоянием материала, значит контролируемая труба 7 допускается к дальнейшей эксплуатации.

Посредством клавиатуры в ЭВМ 3 вводят программу, алгоритм которой представлен в Приложении 2 к материалам данной заявки на изобретение по второму его варианту.

Рассмотрим осуществление предлагаемого способа ультразвукового контроля материала трубы 7 из полиэтилена по второму его варианту с помощью устройства, изображенного на фиг. 1. ЭВМ 3 работает согласно алгоритму, представленному в Приложении 2 на стр. 1-3.

Предварительно определяют по модулю величину коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени аппроксимирующего измеренные значения времени прохождения ультразвуковых колебаний от наружной поверхности трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала до внутренней поверхности и обратно.

Предельное состояния материала определяется экспериментально. В качестве трубы с предельным состоянием материала берется труба, разрушавшаяся в процессе эксплуатации. Под предельным состоянием материала трубы из полиэтилена подразумевают материал трубы, при котором невозможно ее дальнейшая эксплуатация в трубопроводах по причине уменьшения ее прочностных свойств.

Устанавливают раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь 4 через контактную жидкость 8, последовательно равномерно по периметру внешней поверхности трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала, например в восемнадцати точках, и осуществляют последовательно ввод зондирующих импульсов ультразвуковых колебаний, вырабатываемых генератором 1 в тех же восемнадцати точках, передающим пьезоэлектрическим преобразователем 5 в материал трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний, осуществляют последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала в тех же восемнадцати точках приемным пьезоэлектрическим преобразователем 6, принятый сигнал направляется на аналого-цифровой преобразователь 2, затем в ЭВМ 3, где согласно приложенному алгоритму последовательно для тех же восемнадцати точек измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала до внутренней поверхности и обратно в каждой установленной точке раздельно-совмещенного пьезоэлектрического преобразователя 4 и запоминают измеренные значения, затем посредством ЭВМ 3 измеренные значения аппроксимируют полиномом второй степени и определяют взятую по модулю величину коэффициента одночлена второй степени в полученном полиноме для трубы 7 с предельным состоянием материала.

В примере конкретной реализации коэффициент одночлена второй степени полинома трубы 7 из полиэтилена с предельным состоянием материала составил 1,2694.

Далее определяют по модулю величину коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени аппроксимирующего измеренные значения времени прохождения ультразвуковых колебаний от наружной поверхности контролируемой трубы 7 из полиэтилена. Для этого устанавливают раздельно-совмещенный пьезоэлектрический преобразователь 4 через контактную жидкость 8, последовательно равномерно по периметру внешней поверхности контролируемой трубы 7 из полиэтилена, например в восемнадцати точках, и осуществляют последовательно ввод зондирующих импульсов ультразвуковых колебаний, вырабатываемых генератором 1 в тех же восемнадцати точках, передающим пьезоэлектрическим преобразователем 5 в материал контролируемой трубы 7 из полиэтилена через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний, осуществляют последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки контролируемой трубы 7 из полиэтилена в тех же восемнадцати точках приемным пьезоэлектрическим преобразователем 6, принятый сигнал направляется на аналого-цифровой преобразователь 2, затем в ЭВМ 3, где согласно приложенному алгоритму последовательно для тех же восемнадцати точек измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний от внешней поверхности контролируемой трубы 7 из полиэтилена до внутренней поверхности и обратно в каждой установленной точке раздельно-совмещенного пьезоэлектрического преобразователя 4 и запоминают измеренные значения, затем посредством ЭВМ 3 измеренные значения аппроксимируют полиномом второй степени и определяют взятую по модулю величину коэффициента одночлена второй степени в полученном полиноме для контролируемой трубы 7. Затем сравнивают полученный коэффициент одночлена второй степени полинома контролируемой трубы 7 с коэффициентом одночлена второй степени полинома трубы 7 с предельным состоянием материала. В случае если коэффициент одночлена второй степени полинома контролируемой трубы 7 превышает половину коэффициента одночлена второй степени полинома трубы 7 с предельным состоянием материала, то контролируемая труба 7 к дальнейшей эксплуатации не допускается.

В примере конкретной реализации коэффициент одночлена второй степени полинома контролируемой трубы 7, взятый по модулю составил 0,0608. В данном случае полученное значение коэффициента одночлена второй степени полинома контролируемой трубы 7 из полиэтилена составляет меньше половины от величины коэффициента одночлена второй степени полинома трубы 7 с предельным состоянием материала, значит контролируемая труба 7 допускается к дальнейшей эксплуатации.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ ультразвукового контроля материала трубы по первому и второму его вариантам позволяет определять возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена.

1. Способ ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена, включающий установку на поверхность контролируемой трубы в месте контроля материала трубы пьезоэлектрического преобразователя, ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность и прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней ее поверхности, определение стандартного отклонения измеренных значений, отличающийся тем, что пьезоэлектрический преобразователь устанавливают последовательно, равномерно по периметру внешней поверхности полиэтиленовой трубы, и осуществляют последовательно ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний и последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы и последовательно при этом измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний в каждой установленной точке пьезоэлектрического преобразователя и запоминают измеренные значения, затем определяют стандартное отклонение измеренных значений, и по величине стандартного отклонения, которое сравнивают со стандартным отклонением трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала, полученное аналогично описанному выше при определении стандартного отклонения контролируемой трубы из полиэтилена, определяют возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена.

2. Способ ультразвукового контроля материала трубы из полиэтилена, включающий установку на поверхность контролируемой трубы в месте контроля материала трубы пьезоэлектрического преобразователя, ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность и прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней ее поверхности, отличающийся тем, что пьезоэлектрический преобразователь устанавливают последовательно, равномерно по периметру внешней поверхности трубы из полиэтилена, и осуществляют последовательно ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний и последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы и последовательно при этом измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний в каждой установленной точке пьезоэлектрического преобразователя и запоминают измеренные значения, затем измеренные значения аппроксимируют полиномом второй степени, и определяют взятую по модулю величину коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени, которую сравнивают с взятой по модулю величиной коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала, полученную аналогично описанному выше при определении взятой по модулю величины коэффициента одночлена второй степени в уравнении полинома второй степени контролируемой трубы из полиэтилена, и из сравнения этих величин коэффициентов определяют возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена.



 

Похожие патенты:

Использование: для ультразвукового (УЗ) неразрушающего контроля протяженных металлических изделий. Сущность изобретения заключается в том, что при перемещении вдоль трубопровода периодически возбуждают УЗ колебания в заданной области внешней или внутренней его поверхности, связанной с диагностическим устройством, принимают из этой же области реализации УЗ колебаний от акустических нормальных волн, отраженных от различных нарушений сплошности материала стенок, и в результате обработки принятых реализаций определяют распределение дефектов в стенках трубопровода, при этом возбуждают УЗ колебания касательными к поверхности трубопровода колебательными силами акустических контактов приемно-излучающих элементов диагностического устройства поочередно в каждой точке, а прием колебаний осуществляют одновременно во всех точках в пределах указанной области в выбранном интервале времени, и из реализаций УЗ колебаний, принятых во всех точках поверхности трубопровода при перемещении вдоль него, по предварительно рассчитанным временам задержки для всех типов акустических нормальных волн выбирают эхосигналы от каждой точки поверхности стенок, когерентно суммируют их для каждой точки поверхности отдельно для каждого типа волн, вычисляют амплитуды суммарных сигналов и строят нормированные распределения этих амплитуд в соответствии с координатами точек поверхности стенок трубопровода отдельно для каждого типа акустических волн, после чего составляют одно распределение величины, значения которой равны максимальным значениям амплитуд суммарных сигналов от разных типов акустических волн для совпадающих по координатам точек поверхности стенок трубопровода, и по этому распределению судят о наличии и величине дефектов в стенках трубопровода.

Использование: для внутритрубного обследования трубопроводов. Сущность изобретения заключается в том, что внутритрубный ультразвуковой дефектоскоп оснащен устройством измерения скорости звука в перекачиваемой жидкости V и блоком автоматической регулировки длительности временного окна ΔT во время контроля по формуле: ΔT=ΔT°V°/V, где ΔТ° - длительность окна при контроле в жидкости с минимальной скоростью звука V°.

Использование: для обнаружения изменений параметров заглубленного трубопровода и окружающей его среды. Сущность изобретения заключается в том, что в оболочке трубы возбуждают последовательность виброакустических импульсов через интервалы, превышающие интервал корреляции существующих в ней шумов, последовательность отсчетов регистрируемых реакций на каждое воздействие на другом конце контролируемого участка трубопровода суммируют с ранее полученными аналогичными отсчетами, модуль результирующего сигнала нормируют и принимают за плотность распределения временных интервалов отсчетов от начала до конца сформированного в сумматоре сигнала, по этому распределению вычисляют его оценки математического ожидания, среднеквадратичного отклонения, асимметрии и эксцесса, по совокупности каждого из этих моментов определяют линии регрессии их средних и отклонений от них, сравнивают эти линии с вычисленными на предыдущем шаге и при достижении результатами сравнения установленных значений прогнозируют их поведение с ростом количества суммирования для обеспечения допустимых доверительных границ вычисляемых моментов, по достижению которых судят как о наличии, так и виде изменений в трубопроводной системе в текущий момент времени.

Способ может быть использован в машиностроении, гидроэнергетике и других отраслях промышленности, требующих применения в производстве ультразвукового контроля. Для определения температурного коэффициента скорости ультразвука используются данные об изменении акустических характеристик материала.

Использование: для ультразвукового контроля профиля внутренней поверхности изделия в зоне сварного соединения. Сущность изобретения заключается в том, что две антенные решетки размещают на поверхности контролируемого изделия на оптимальном расстоянии между собой с двух сторон от сварного соединения, регистрируют отраженные от донной поверхности ультразвуковые эхо-импульсы, восстанавливают множество парциальных изображений, получают изображение профиля донной поверхности, по которому находят таблицу значений толщины контролируемого изделия в каждой точке области восстановления.

Использование: для определения характеристик небольших объектов, имеющих поверхность, которая искривлена в плоскости сечения. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют по меньшей мере одно наблюдение ультразвука, проходящего через объект, причем каждое наблюдение выполняют на оси, перпендикулярной плоскости симметрии, причем каждое наблюдение получают в результате излучения ультразвука, формируемого вдоль соответствующей одной из упомянутых осей и падающего на объект вдоль упомянутой оси под углом падения, отличным от нормального, причем ультразвук падает на объект таким образом, чтобы следовать по пути, который является симметричным относительно плоскости симметрии, причем время пролета ультразвуковой волны и/или положение оси, на которой выполняются излучение и наблюдение, анализируют для описания характеристик объекта.

Использование: для локального ультразвукового неразрушающего контроля качества труб. Сущность изобретения заключается в том, что акустический блок содержит сканирующий узел с основанием с опорными роликами, которое связано штоками с корпусом, в котором размещены демпфер, ультразвуковой эхо-пьезопреобразователь, локальная ванна для иммерсионной жидкости (воды).

Использование: для автоматизированного неразрушающего контроля резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Сущность изобретения заключается в том, что предложено устройство для автоматизированного неразрушающего контроля металлической конструкции, содержащее ультразвуковой блок неразрушающего контроля, блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля, вихретоковый блок неразрушающего контроля, управляющий блок, соединенный с указанными ультразвуковым блоком неразрушающего контроля, блоком неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретоковым блоком неразрушающего контроля для отправки управляющих сигналов для осуществления контроля металлической конструкции, и блок навигации, соединенный с управляющим блоком управления и выполненный с возможностью определения положения указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля относительно металлической конструкции и состояния поверхности контролируемой металлической конструкции и направления сигналов с информацией о положении указанного устройства для автоматизированного неразрушающего контроля и состоянии поверхности контролируемой металлической конструкции в управляющий блок, причем все указанные блоки установлены во взрывозащищенном корпусе, имеющем средства перемещения по поверхности контролируемой металлической конструкции, управляющий блок выполнен с возможностью направления управляющих сигналов одновременно на по меньшей мере один блок из числа указанных ультразвукового блока неразрушающего контроля, блока неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля и вихретокового блока неразрушающего контроля на основе сигналов, полученных от блока навигации, а блок неразрушающего контроля на основе метода утечки магнитного поля выполнен с возможностью изменения индукции магнитного поля, создаваемого этим блоком, от минимального значения, близкого к нулю, до заданного максимального значения.

Использование: для дефектоскопии листов, плит и других изделий двухсторонним доступом в металлургической, машиностроительной областях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что излучают с одной стороны контролируемого изделия импульсы ультразвуковых колебаний, принимают с противоположной стороны изделия первый сквозной и двукратно отраженный сквозной импульсы, а также эхо-импульсы ультразвуковых колебаний, отраженных от дефекта, сканируют изделие по всей площади, обеспечивая соосность излучающего и приемного электроакустических преобразователей, анализируют огибающие амплитуд ультразвуковых колебаний первого прошедшего (сквозного) импульса и эхо-сигналы от дефекта во временном интервале между первым и вторым сквозными импульсами, дополнительно считывают координаты уменьшения прошедших через изделие сквозных импульсов, повышают чувствительность приема сигналов во временном интервале между первым и вторым сквозными импульсами, измеряют временной интервал между первым сквозным импульсом и первым эхо-сигналом от дефекта, по измеренным значениям определяют местоположение и глубину залегания дефекта.

Использование: для контроля технического состояния магистральных нефтепроводов в процессе их эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что для стопроцентного контроля всего сечения трубы на дефектоскопе устанавливают большое количество ультразвуковых преобразователей.

Использование: для неразрушающего дистанционного контроля различных силовых конструкций и ответственных деталей. Сущность изобретения заключается в том, что неконтактное возбуждение ультразвуковой волны в объекте осуществляется мощным наносекундным объемным электрическим разрядом с заданным фронтом и длительностью и синхронно производится ее регистрация до и после прохождения объекта оптическим устройством, сигнал с которого передается на фотоприемник, подключенный к цифровому осциллографу. При этом эффективное неконтактное возбуждение ультразвуковой волны в объекте достигается мощным наносекундным объемным электрическим разрядом в газовом потоке водорода или гелия, который также заполняет газовый промежуток между генератором объемного электрического разряда и объектом. Технический результат: обеспечение возможности создания неконтактного способа ультразвуковой диагностики, увеличивающего глубину контроля. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля технического состояния рельсовых путей. Согласно способу мониторинга рельсового пути в рельсы передают акустический сигнал, отраженный сигнал принимают акустическими датчиками, обрабатывают сигнал с помощью системы обработки сигналов. По результатам анализа полученных данных судят о состоянии рельсового пути. В качестве источника акустического сигнала используют деформационную волну, возникающую в рельсе при движении подвижного состава. Прием отраженных сигналов осуществляют непрерывно в движении состава. В качестве акустических датчиков используют электромагнитно-акустические преобразователи. В результате расширяются функциональные возможности и повышается надежность способа мониторинга рельсового пути. 3 ил.

Изобретение относится к области минералогического анализа тонковкрапленных зерен благородных металлов и может быть использовано в горнодобывающей отрасли. При осуществлении способа производится дробление кернового материала до крупности -1+0,0 мм, первичная классификация материала по классам крупности -1+0,5 мм, -0,5+0,2 мм, -0,2+0,0 мм, взвешивание каждого класса крупности, гравитационное обогащение каждого класса крупности с использованием лотка для промывки проб с получением первичного шлихового материала, первичный просмотр под бинокуляром с диагностикой всех минералов и выборка выделенных тонкодисперсных частиц благородных металлов, ультразвуковая обработка по классам крупности гидросмеси первичного шлихового материала с соотношением Т:Ж 1:3, посредством размещения гидросмеси в цилиндрообразном излучателе осуществляется при частоте 22 кГц, средней интенсивности звука 15 Вт/см2, вторичная классификация шлихового материала каждого класса крупности и гравитационное обогащение каждого класса крупности с использованием лотка для промывки проб с получением вторичного шлихового материала, взвешивание каждого класса крупности, вторичный просмотр под бинокуляром с диагностикой всех минералов по каждому классу крупности и выборка выделенных тонкодисперсных частиц свободных частиц благородных металлов, электронно-микроскопическое исследование состава благороднометалльных частиц в остатке вторичного шлихового материала. Достигается повышение эффективности определения тонковкрапленных зерен благородных металлов путем раскрытия тонкодисперсных включений в минеральных сростках. 2 ил.

Предложены способ и устройство испытания испытуемого объекта (204). Способ испытания прочности соединений композитного объекта (204) включает: генерирование волны (228) напряжения в текучей среде (306) в полости (302) в конструкции (300) генератора волн; направление волны (228) напряжения через текучую среду (306) в полости (302) в композитный объект (204) и задание определенного количества свойств (310) волны (228) напряжения в текучей среде (306) на основании конфигурации (308) полости (302) в конструкции (300) генератора волн. Устройство для испытания прочности соединений композитного объекта (204) содержит: источник (304) энергии и конструкцию (300) генератора волн, имеющую полость (302), выполненную с возможностью удержания текучей среды (306), причем источник энергии (304) выполнен с возможностью генерирования волны (228) напряжения, которая проходит через текучую среду (306) в полости (302) в композитный объект (204), причем конструкция (300) генератора волн выполнена с возможностью задания определенного количества свойств (310) волны (228) напряжения в текучей среде (306) на основании конфигурации (308) полости (302) в конструкции (300) генератора волн. Технический результат – уменьшение габаритов устройства, возможность испытания объектов больших размеров и сложных форм. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

Предложены способ и устройство испытания испытуемого объекта (204). Способ испытания прочности соединений композитного объекта (204) включает: генерирование волны (228) напряжения в текучей среде (306) в полости (302) в конструкции (300) генератора волн; направление волны (228) напряжения через текучую среду (306) в полости (302) в композитный объект (204) и задание определенного количества свойств (310) волны (228) напряжения в текучей среде (306) на основании конфигурации (308) полости (302) в конструкции (300) генератора волн. Устройство для испытания прочности соединений композитного объекта (204) содержит: источник (304) энергии и конструкцию (300) генератора волн, имеющую полость (302), выполненную с возможностью удержания текучей среды (306), причем источник энергии (304) выполнен с возможностью генерирования волны (228) напряжения, которая проходит через текучую среду (306) в полости (302) в композитный объект (204), причем конструкция (300) генератора волн выполнена с возможностью задания определенного количества свойств (310) волны (228) напряжения в текучей среде (306) на основании конфигурации (308) полости (302) в конструкции (300) генератора волн. Технический результат – уменьшение габаритов устройства, возможность испытания объектов больших размеров и сложных форм. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

Использование: для ультразвукового контроля листов. Сущность изобретения заключается в том, что локальная иммерсионная ванна (ЛИВ) для ультразвукового контроля листов включает корпус и как минимум одну линейку ультразвуковых преобразователей (ЛУП), которая дополнительно содержит как минимум одну линейку акустических зеркал (ЛАЗ), разворачивающих ультразвуковые лучи на заданный угол, и устройство поворота зеркал (УПЗ), позволяющее корректировать угол падения ультразвуковых лучей на поверхность листа относительно его номинального значения, а также осуществлять поворот ЛАЗ для дополнительной очистки ее рабочей поверхности. Технический результат: повышение качества и достоверности ультразвукового контроля. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для диагностики изделий машиностроения, создаваемых на основе соединений с гарантированным натягом с помощью ультразвука. Сущность изобретения заключается в том, что зондирующий ультразвуковой импульс вводится через контактную жидкость в наружную боковую поверхность охватывающего кольца соединения с натягом. Распространяясь в радиальном направлении, ультразвуковая волна отражается от поверхности сопряжения и, достигая контактной площадки объекта контроля и датчика, регистрируется дефектоскопом как первый эхо-импульс. Отражаясь от наружной поверхности кольца, первый эхо-импульс уходит в объект вслед за зондирующим импульсом, вновь отражается от места посадки (поверхности сопряжения) и регистрируется как второй эхо-импульс. На основе измерения амплитуд двух соседних эхо-импульсов на свободном кольце, затем на контролируемой посадке производится вычисление действительного значения коэффициента отражения от места посадки, численно характеризующее величину натяга и, следовательно, качество посадки с натягом. Технический результат: обеспечение возможности получения количественных данных о локальной величине натяга и характере напряженно-деформированного состояния деталей в зоне сопряжения посадок с натягом. 5 ил.

Использование: для контроля сварных соединений. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для контроля сварных соединений содержит функционально соединенные и объединенные в единую конструкцию пьезоэлектрический преобразователь, установленный на контролируемом сварном соединении, аналитический блок акустико-эмиссионной системы, приспособление для точечного нагрева, при этом оно снабжено последовательно соединенными координатно-передвижным устройством, на котором установлено приспособление для точечного нагрева, и блоком управления, который соединен с приспособлением для точечного нагрева и подключен к выходу аналитического блока акустико-эмиссионной системы. Технический результат: обеспечение возможности оценки размеров зоны термического влияния сварного соединения и контроль структурного состояния металлического материала в данной зоне сварного соединения. 1 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю уложенных в железнодорожный путь железнодорожных рельсов ультразвуковым методом и может быть использовано для обнаружения дефектов в подошвах рельсов в зоне их сварного соединения, выполненного алюминотермитной сваркой методом промежуточного литья. В процессе осуществления ультразвукового контроля алюминотермитного сварного соединения рельсов определяют по меньшей мере две зоны для выполнения ультразвукового контроля, причем одна из по меньшей мере двух зон выбирается на обливе (валике усиления) сварного соединения с боковой поверхности пера подошвы рельса. Шлифуют определенные зоны на обливе (валике усиления) с образованием площадок, выполненных с возможностью обеспечения акустического контакта. Устанавливают ультразвуковой датчик на каждую площадку на обливе, подключенный к по меньшей мере одному ультразвуковому дефектоскопу. Выполняют ультразвуковой контроль сварного соединения упомянутым по меньшей мере одним дефектоскопом эхо-методом или дельта-методом. В результате «слепая зона» в зоне подошвы сварного соединения рельсов отсутствует, обеспечивается повышение точности выявления дефектов сварного шва в зоне подошвы рельсов. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Использование: для ультразвуковой (УЗ) диагностики вертикально ориентированного дефекта. Сущность изобретения заключается в том, что облучают дефект поперечной УЗ волной по нормали к поверхности объекта контроля. Регистрируют порожденную этим волну Релея на поверхности объекта контроля. О размере дефекта судят по величине амплитуды волны Релея. Технический результат: обеспечение возможности достоверного обнаружения вертикально ориентированных дефектов без ограничений по глубине контроля. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для оценки ресурса трубы из полиэтилена. Сущность изобретения заключается в том, что пьезоэлектрический преобразователь устанавливают последовательно, равномерно по периметру внешней поверхности полиэтиленовой трубы, и осуществляют последовательно ввод импульсов ультразвуковых колебаний в материал трубы через ее внешнюю поверхность по нормали к внешней ее поверхности продольных колебаний и последовательно прием отраженных ультразвуковых колебаний от внутренней поверхности стенки трубы и последовательно при этом измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний в каждой установленной точке пьезоэлектрического преобразователя и запоминают измеренные значения, затем определяют стандартное отклонение измеренных значений, и по величине стандартного отклонения, которое сравнивают со стандартным отклонением трубы из полиэтилена с предельным состоянием материала, полученное аналогично описанному выше при определении стандартного отклонения контролируемой трубы из полиэтилена, определяют возможность дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена. Технический результат: обеспечение возможности определения дальнейшей эксплуатации трубы из полиэтилена. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх