Устройство для ультразвукового контроля

 

Союз Советских

Социалистических

Республик. (4 3 31Ф(: (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 121 077 (2() 2534475/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.2

G 01 N 29/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620. 179.

16 (088.8) Опубликовано 15.11.79. Бюллетень Мо 42

Дата опубликования описания 163.179 (72) Автор изобретения

В.N. Лантух

11) . аяВИтЕЛЬ Всесоюзный дважды ордена ТрудовОго Красного Знамени ( теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф.Э. Дзержинского (54) устроРство для ультлзвукового контроля

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля материалов и изделий и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии эхо-методом при контроле преимущест5 венно горячего проката или нагретого оборудования, а также для измерения толщины тонкостенных изделий.

Известно устройство для контроля толщины затвердевшего при отливке рабочего слоя прокатных валков, содержащее охлаждаемый твердый волнонод, контактирующий одним из своих торцов с валком, акустический приемно-излучающий преобразователь, установлен- 15 ный на другом торце волновода (1).

Недостатком этого устройства является то, что в большинстве случаев его нельзя применить для эхо-контроля изделий из-за большой амплитуды 20 ложных сигналов, возникающих нследствии расщепления расходящейся продольной волны на продольную и поперечную при отражении от участков боко-. вой поверхности волновода.

Известно также устройство для ультразвукового контроля, например, затвердевшего рабочего слоя прокатных валков при отливке, содержащее жестко скрепленные между собой нолноводы, установленные. на них ультразвуконые излучающий и приемный преобразователи (2) .

Недостатком этого устройства является низкая надежность контроля иэ— за появления ложных сигналов, Целью изобретения является повы)аение надежности контроля.

Указанная цель достигается за счет гого, что устройстно снабжено дополнительными волноводами одинаковой длины, установленными на них дополнительными излучающими )преобразователями, симметрично расположенными относительно волновода с приемным преобразователем, максимальное количество и диаметры нолноводов связаны зависимостями:

)на х

Dè = f2% (n-1)+twas

Р„ ) -- (с „+2 с ) у

1 где п — максимальное количество н)ах волнонодон с. и злучающими преобразователями, D — диаметр и волновода с излучающим преобразователем, 697919

Пр

max диаметр нолнонода с приемным преобразователем, максимальное время распространения ультразвукового импульса в изделии от точ,ки ввода его до точки приема; длительность импульса на выходе блока регистратора;

С «р Ссдв C„p С<дв 10 постоянная величина для данного материала волнонода, С «р — скорость распространения в волнов оде продольной волны;

С A — скорость распространения в в олн он оде поперечной в олны.

На фиг. 1 представлена схема устройства для ультразвукового контроля, содержащая дна ультразвуковых излучающих преобразователя 1 и 2 и ультра- 20 звуковой приемный преобразователь 3, установленные на жестко скрепленных между собой волноводах 4, 5, 6. Позицией 7 обозначено контролируемое изделие1 на фиг. 2 показана диаграм- 25 ма нременного распределения и амплитуды сигналов на выходе блока регист" рации (на чертеже не показан), где предстанлен зондирующий импульс 8, донный сигнал 9, ложные сигналы 10, 3()

11, второй донный сигнал 12, следующий ложный сигнал 13.

Устройство работает следующим образом.

Зондирующий импульс от генерато- 35 ра (на чертеже не показан) преобразуется в излучающих преобразователях

1, 2, распространяется в волноводах

4, 5 и поступает в иэделие 7, Отраженные от дна сигналы поступают через волновод 6 к приемному преобразователю 3, сигнал с которого поступает на регистратор (на чертеже не показан) .

Учитывая, что время распространения ультразвукового зондирующего им- 45 пульса 8 от преобразователей 1, 2 до преобразователя 3 одинаково, так как волноводы 4, 5 имеют равную длину и симметрично расположены относительно волновода 6, амплитуда перного донного сигнала 9 удвоится по сравнению с амплитудой сигнала, если бы он был получен от.одного излучающего преобразователя, например, преобразователя 1 или 2. 55

Аналогично получается увеличение амплитуды второго донного сигнала

12. При этом очевидно, что амплитуда первого донного сигнала будет унеличиваться в л раз, где л — количест- 6ц во излучающих преобразователей,. а амплитуда второго данного сигнала н и раз .плюс амплитуда ложной помехи.

Далее через интервалы времени tq u

1 эа полезным сигналом 9 будут следов ать ложные си гн а пы 1 О, 1.1, сформированные в волнонодах 4, 5, Однако благодаря выбору диаметров Д и Д амплитуды их не будут складываться на интервале времени, равном 2 „(рабочем интервале).

Разделение ложного сигнала 13 и полезного сигнала 12 обеспечивается соотношением:

П«

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля, содержащее жестко скрепленные между собой волноноды, установленные на них ультразвуковые излучающий и приемный преобразователи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено дополнительными волноводами одинаковой длины, устанонленными на них дополнительными излучающими преобразователями, симметрично расположенными относительно волновода с приемным преобразователем, максимальное количество и диаметры нолноводов связаны зависимостями:

t max

calx

Dp 2К (2 Г (n-1)+t max ), 1

П„p > К („а„+2 ), где n „ — максимальное количество волноводов с излучающими преобразователями.

D — диаметр п нолновода с излучающим преобразователем;

t — максимальное время распространения ультразвукового импульса в изделии от точки ввода его до точки приема; ь — длительность импульса на выходе блбка регистратора, К С2 — С

С «р Ceäü

«р сдв постоянная величина для данного материала волновода1

С„ - скорость распространения в волноводе продольной волны;

С дн — скорость распространения в нолноводе поперечной волны. ис рчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 461363, кл. G 01 N 29/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 478183, кл. G 01 N 29/04, 1972 (прототип).

697919

Ялл

Составитель В. Рыкова

Редактор Е, Зубиетова Техред З.Фанта Корректор М. Пожо

Заказ 6920/32 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4