Способ ультразвукового контроля структуры материалов

 

О П И С А Н И Е т1) 5636ls

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СОЮЗ Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.04.75 (21) 2129662/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.77. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 27.07.77 (51) М. Кл."- G 01N 29/00

Государственныи комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретений и откоытий (53) УДК 620.179,16 (088.8) а f17

®М 3Ы6Р (72) Авторы изобретения

Н, А. Кеслер, В. Н. Приходько и Г. А. Гиллер (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

СТРУКТУРЪ| МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области неразрутттатощего контроля качества материалов и может быть использовано для контроля структуры материалов с помощью ультразвука.

Известен способ, основанный на сравнении амплитуд донных ультразвуковых радиоимпульсов различных частот или различных типов волн в эталонном и контролируемом образцах изделия.

Недостатком этого способа является малая разрешающая способность при контроле структуры крупнозернистых материалов, таких как чугун.

Наиболее близким по технической сущности решением является способ контроля структуры чугунов, заключающийся в том, что в контролируемом и эталонном образцах возбуждают ультразвуковые радиоимпульсы, принимают эхо-сигналы, анализируют их и по результатам сравнения параметров эхо-сигналов эталонного и контролируемого образцов судят о структуре последнего.

Недостатком этого способа является низкая разрешающая способность при контроле резко неоднородных структур, таких как чугун, в котором необходимо, например, определять процентное содержание пластинчатого графита на фоне шаровидного. В этом случае и в случае контроля глубины межкристаллитной коррозии в изделиях из аустенитных марок сталей имеет место недостаточно сильная зависимость затухания упругих колебаний от изменения указанных структурных факторов.

Кроме того, измерение амплитуд импульсов ультразвуковых колебаний связано с больши. ми погрешностями, что снижает разрешаю щую способность контроля структуры.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

10 Поставленная цель достигается тем, что в качестве контролируемого параметра выбирают время между первой полуволной зондирующего импульса и полуволной такой же полярности в принятом эхо-сигнале на опреде1 ленном уровне, а в качестве радиоимпульса используют импульс с монотонно возрастающим передним фронтом.

Способ состоит в следующем.

В контролируемом и эталонном образцах

20 возбуждают ультразвуковые радиоимпульсы, принимают эхо-сигналы, измеряют время между первой полу. волной зондирующего импульса и полуволной такой же полярности в принятом эхо-сигнале и сравнивают эти ин25 тервалы времени для эталонного и контролируемого образцов. Длительность измеренных временных интервалов зависит от скорости распространения ультразвуковых колебаний.

Например, прп увеличении процентного со30 держания пластинчатого графита в контроли563618

Формула изобретения

Составитель Т. Головкина

Техред 3. Тараненко

Редактор Л. Чепайкииа

Корректор А. Степанова

Заказ 1687, 17 Изд. Ко 550 Тираж 1109 Подписное

ЦНЛИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 руемом изделии по сравнению с эталонным образцом время распространения импульса ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии увеличивается. Соответственно увеличивается временной интервал между первой полуволной зондирующего импульса и полуволной такой же полярности в принятом эхоимпульсе, измеренных на одном и том же уровне. Использование импульса с монотонно возрастающим передним фронтом позволяет (при реализации данного способа) замедлить время срабатывания порогового устройства, 4 фиксирующего момент достижения принятым

: сигналом порогового уровня.

Таким образом, изменение скорости распространения импульсов ультразвука и их затухание с изменением структуры контролируемого изделия повышают разрушающую способность контроля.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

Блок-схема состоит из синхронизатора 1, генератора 2 ультразвуковых колебаний, усилителя 3, порогового устройства 4, измерителя 5 временного интервала и пьезодатчика 6.

Позицией 7 на чертеже обозначено контролируемое изделие.

При использовании данного способа погрешность измерения временных интервалов, а следовательно, и скорости УЗК может достигать

0,1 /о и менее, в то время, как погрешность измерения затухания УЗК на частотах ниже

5,0 МГц может достигать 100о/о и более только из-за дифракционных эффектов.

Предлагаемый способ позволяет заменить металлографические методы измерения и повысить точность известных ультразвуковых способов определения структуры материалов, 10

Способ ультразвукового контроля структуры материалов, заключающийся в том, что в контролируемом и эталонном образцах возбуждают ультразвуковые радиоимпульсы, принимают эхо-сигналы, анализируют их и по результатам сравнения параметров эхо-сигна20 лов эталонного и контролируемого образцов судят о структуре последнего, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью повышения точности контроля, в качестве параметра выбирают время между первой полуволной зондирую25 щего импульса и полуволной такой же полярности в принятом эхо-сигнале на определенном уровне, а в качестве радиоимпульса используют импульс с монотонно возрастающим передним фронтом.