Способ ультразвуковой дефектоскопии материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсккн

Соцкалксткческкн

Реслублнк

289736

Ф

".Ф (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Зая влено 23. 1 2. 76 (21 ) 243388 1/25 28 (51) М. Кл.

G01 t4 29/04 с flpHGîåëèíåíèåì заявки Ж—

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет— ло делам изобретений н отнрытнй

Опубликовано 23.12,80. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 25.12ЯО (53) УДК 620.179. .16 (0889) С. Б. Бирюков, Ю. М. Гончарук, В. С. Гаврвв А. В. Савицкйй

Г

1 Ю( с (72) Авторы изобретения и В. А. Лончак о разработке ства мате иащ в

Всесоюзный научно-исследовательский институт п нераэрушающих методов и средств контроля ка е (71) Заявитель (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области ультразвукового неразрушающего контроля и может быть использовано при создании ультразвуковых приборов и установок контроля материалов и .изделий металлургической, машиностроительной, ави- 5 ационной и других отраслей промышленности, Известен способ ультразвуковой дефектоскопии, заключающийся в излучении ультразвуковых колебаний в материал, 1О приеме и усилении отраженных сигналов, оценке размеров дефектов. По данному способу амплитудная селекция полезных ситчалов от помех осуществляется за счет ограничения (отсечки) сигналов по мини15 муму на выбранном уровне, обеспечивающом приемлемую для практики нераэрушающего контроля данных иэделий частоту перебраковки $1).

Недостатком, данного способа явля»

20 ется искажение соотношений амплитуд полезных сигналов при введении .отсеч-ки..что приводит к неправильной количест2 венной оценке размеров дефектов, которая обычно производится сравнением амплитуд эхо-сигналов от обнаруженного дефекта с амплитудой от контрольного отражателя или от донной поверхности контролируемого изделия. Поэтому, если необ ходимо оценить размеры обнаруженного дефекта, то, поскольку контроль, как правило, ведется с отсечкой шума — приходится сначала полностью вывести отсечку, и после этого, на фоне шумовых помех, измерять и сравнивать амплитуды принятых эхо-сигналов. Кроме того, уровень амплитудной селекции (отсечки) полезных сигналов от шумов устанавливается оператором вручную на основании его субъективной оценки наблюдаемого уровня шумов.

Известен также способ ультразвуковой дефектоскопии, который заключается в и:- лучении УЗ в материал, приеме и установлении отраженных сигналов, амплитудной селекции их от помех с восстановлением соотношений амплитуд принятых сит налов и оценке размеров дефектов. ° Вос30

3 7897 становление соотношений амплитуд принятых сигналов достигается за счет использования двойной компенсирующей отсечки шумов, которая заключается в том, что одновременно с подавлением помех с помощью ограничения (отсечки) сигналов по минимуму на выбранном уровне, обеспечивающем приемлемую для практики контроля частоту перебраковки за счет ограничения (повторной отсечйи) по максимуму на уровне минимальной амплитуды сигналов,подлежащих приему и усилению, вырабатывают специальные "компенсирующие" импульсы с амплитудой, равной амплитуде помех, и затем производят сложение полученных импульсов с наблюдаемыми, доводя амплитуды последних цр исходных, неискаженных отсечкой значений (?).

Недостатком данного способа является его невысокая точность, так как восстановление исходных уровней сигналов осуществляется за счет дополнительных операций с ними. Кроме того, уровень амплитудной селекции (отсечки) сигналов по минимуму устанавливается оператором >5 вручную. Ручная установка уровня является непроизводительной и не позволяет осуществлять опевативнчо подстройку уровня отсечки шумов при изменении условий контроля.

Наиболее близким к предложенному является способ, заключающийся в излучении ультразвуковых колебаний в материал, приеме и усилении отраженных сигналов, формировании строб-импульсов, длительности и временные положения которых соответствуют длительностям и временным положениям принятых эхо-сиг- налов на выбранном уровне, осуществлении с помощью, полученных импульсов 4О временной селекции, полезных сигналов

Ъ от помех, оценке размеров дефектов по соотношению амплитуд полезных сигналов

Ы.

Недостатком данного способа являет 45 ся установка уровня селекции вручную, что снижает достоверность и производительность контропя.

Цель изобретения - повышение достоверности и производительности контроля.

Эта цель достигается за счет того, что формируют дополнительнь1й строб-импульс, с помощью которого выделяют сиг1 налы помех в беэдефектной зоне, преобразуют эти сигпалы в постоянное напря55 жение, пропорциональное их усредненной мощности эа интервал времени, равный длительности дополнительно сформированного строб-" «пульса, а полученное напряжение используют в качестве порогового уровня отсечки шумов.

Способ заключается в следующем. С помощью пьезоэлектрического преобразователя излучают УЗ в материал и принимают отраженные от дефекта и донной поверхности изделия эхо-сигналы, которые затем усиливают и детектируют.

При этом на выходе детектора. можно наблюдать импульс, соответствующий моменту излучения УЗ в материал, импульс соотУ ветствуюший моменту отражения УЗ от донной поверхности иэделия и импульсы, отраженные от дефектов на фоне помех. далее, с помощью, например, двух ждущих мультивибраторов формируют дополнительный строб-импульс с длительностью . О 1, с помощью которого выделяют помехи в бездефектной зоне.

Под бездефектной зоной понимается зона, вероятность появления дефектов в которой для данных конкретных контролируемых изделий мала, т.е. зона максимальной чувствительности дефектоскопа, где реверберационные шумы ук еньшаются до уровня шумов, обусловленных остальными факторами. Такая зона может быть выбрана непосредственно в конце каждого периода излучения, т.е. перед началом каждого цикла.

Выделенные помехи с помощью известных устройств преобразуют в постоянное напряжение, пропорциональное усредненной мощности помех за интервал времени, равный длительности строба. Затем формируют строб-импульсы, длительности и временные положения которых соответствуют длительности и временным положениям сигналов на полученном уровне отсечки.

Изменения уровня помех в зоне дополнительного стробирования будут автоматически вызывать изменения величины постоянного напряжения, следовательно, и соответствующие изменения во временных положениях и длительностях строб-импуль.сов, с помощью которых осуществляется временная селекция полезных сигналов от помех, При этом амплитуды полезных сигналов равны амплитудам исходных импульсов, а длительности на нулевом уровне равны длительности соответствующих строб-импульсов

Использование предложенного способа при автоматизированном контроле различных изделий обеспечивает в сравнении с известным способом существенно боль шую производительность эа счет исключения операций ручной установки уровня отсечки шумов, более высокую достоверность контроля за счет автоматического слежения эа уровнем помех.

Формула изобретеним

Способ ультразвуковой дефектоскопии материалов, заключающийся . в том, чтс в контролируемом материале возбуждают ультразвуковые колебания, принимают и усиливают отраженные эхо-сигналы, формируют строб-импульс, длительность и временное положение которого равны соответствующим параметрам принятых эхо-сигналов, выделяют полезные сигналы над уровнем отсечки шумов и по соотношению амплитуд полезных сигналов судят о качестве материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверност и и производительности контроля, формируют допопнйтельный строб9736 4 импульс, с помощью которого выделяют сигналы помех в беэдефектной зоне, пре образуют эти сигналы в постоянное напряжение, пропорциональное их усредненной мошности за интервал времени, равный длительности дополнительно сформированного строб-импульса, а полученное напряжение используют в качестве порогового уровня отсечки шумов. о

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Техническое описание дефектоскопа

УД-10УА, завод Электроточприбор, д Кишинев, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

No 424493, кл. 501 и 29/04, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2414259, кл. G01 М 29/04, 1976. (прототип) .

Составитель Т. Головкина

Редактор П. Коссей Техред H.Kîâàëåâà Корректор И, Муска

°, Заказ 9024/37 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5.Филиал ППП Патент, r.Óæãîpîä, ул. Проектная, 4