Способ изготовления акустической меры

Способ изготовления акустической меры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, АКУСТИЧЕСКОЙ МЕРЫ, заключающийся в том, Hto изготовляют акустическую ме-, ру в виде твероого цилиндрического воя новоца с напряженно аеформированным поверкностяых слоем и аттестуют ее по скорости распространения, ультразвука, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с . целью обеспечения возможности воспровэ ведения номинальной величины скорости. ультразвука, изменяют напряженноI деформированное состояние волновода напеванием на его цилинцрическую поверх ность кольца с натягом А , величину которого определяют по формуле ,1HSS -.|Со 8 .U I,.- гдейС - отклонение скорости ультразвука от н % |инальной ее величины; С - чувствительность скорости :ультразвука к изменению относительной упругой деформации; Г - радиус волновода; 9 - коэффициент Пуассона материала волновода; Р - толщина кольца; q - технологический коэффициент (Л погрешности натяга, и регули|0 пют отклонение & С скорости ультразвука от расчетного травлением цилиндрической поверхности кольца.

(39) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

-. Зри G 01 К 29/00 G 01 В 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬС РВУ (21) 3399585/18 28 . (22) . 11.01.82 (46) 15.09.83. Бюп. М 34 (72). В. М. Кочев (53 ) 620.179;16 (088.8) . (56) 1. Метоцика поверки ультразвуко :,, вых контактных толшиномеров в циапаэо : не толшин 0,2-50 мм МЧ, 40-75, М., Иэд-во стандартов, 1975 (прототип).

Ф (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

АКУСТИЧЕСКОЙ МЕРЫ, заключающийся в том, что изготовляют акустическую ме»". ру в виде твердого цилиндрического son новоца с напряженно-деформированным поверхностных слоем и аттестуют ее по скорости распространения ультразвука, о.т я и ч а ю m и и с я тем, что, с .. целью обеспечения возмякности воспроиз . ведения номинальной величины скорости ультразвука, изменяют напряженноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1цеформированное состояние волновода нацеванием на его цилиндрическую повари

t ность кольца с натягом Д, величину «оторого определяют по формуле ьС (+3,58 где дС - отклонение скорости ультразву» ка от номинальной ее величины;

С чувствительность скорости ультразвука к изменению отно сительной упругой деформации;

Г - радиус волновода;

9 - коэффициент Пуассона материала волновода.

Ф

S - топшина кольца; Е

g - технологический коэффициент погрешности натяга, и регулируют отклонение 6 С скорости ультразвука от расчетного травлением цилиндрической поверхности кольна.

1041868 1

Способ изготовления акустических мер заключается в том, что измеряют скорость ультразвука в акустической мере вдоль ее оси и определяют величи» ну и С отклонения скорости ультразвука от номинального ее значения, Создают на.то пряженный слой (например, наклепом на цилиндрической (не рабочей) поверхности ,-акустической меры) или изменяют напря 10 женно-деформированное состояние напряженного слоя (например, травлением) и непрерывно измеряют скорость ультразвука в акустической мере, регулируют напряженно-деформированное состоян ие

15,в рабочей зоне (радиус которой на

5 мм меньше радиуса акустической меры) акустической меры таким образом, чтобы уменьшить отклонение скорости ультразвука от номинального его значе, 20 ния. После достижения номинального

% значения скорости ультразвука механической обработкой (например, притиркой) с- доводят до минимального значения толщину акустической меры и, следовательно, 25 время распространения ультразвука в акустической мере, е- Напряженный слой на цилиндрической поверхности акустической меры создают посадкой с натягом кольца с поспедую30 .шим уменьшением травлением внешнего его радиуса кольца и, как следствие, напряженно-деформированного состояния в рабочей зоне акустической меры, При этом акустическая мера представри. 35 пяет собой твердый цилиндрический вопновод, на цилиндрической поверхности которого установлено кольцо с натягом Ь определяемым. по формуле С r«,55 д 24 — r -а; с Я

Изобретение относится к средствам акустических .измерений и может найти применение при осуществлении поверочных работ в измерительной технике . нераэрушаюшего контроля.

Известен способ изготовления акусти ческой меры, заключающийся в том, ч изготовляют акустическую меру в вице твердого цилиндрического вопновода с напряженно деформированным поверхност» ным слоем и аттестуют ее по скорости распространения ультразвука (1)

Однако неоднородность конструкционных материалов, испопьзуемых для изготовления акустических мер, обуспавпива ет непостоянство скорости ультразвука для разных мер комплекта, даже изготовленного иэ одного полуфабриката (прутка). Погрешность воспроизведения скорости ультразвука в пределах одного комплекта КМТ 176 М достигает 0,23 для стали 40x13 - 0,27 дпя Д16Т и 0,7% для Л63, что не позволяет обе печить необходимый метрологический запас по отношению к поверяемым приборам не разрушающего контроля.

Цепью изобретения является обеспеч ние воэможности воспроизведения номинальной величины скорости упьтраэвука

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления акустической меры, заключающемуся в. том что изготовляют акустическую меру в виде твердого цилиндрического вопновода с напряженно-деформированным пове нос:гным слоем и аттестуют ее по скорости распространения ультразвука, изменяют напряженно-деформированное состояние вопновода надеванием на его ципиндрическую поверхнрсть кольца с натягом 5, величину которого определяют по формуле где Ь С - отклонение скорости ультразву» ка от номинальной ее величины,"

Cg - чувствительность скорости ультразвука к изменению относительной упругой деформации; г - радиус вопновода;

- коэффициент Пуассона материала вопновода;

8 - .толщина кольца;

a - технологический коэффициент погрешности натяга, и регулируют отклонение Ь С скорости .ультразвука от расчетного травлением циЛиндрической поверкности кольца.

rae А.С - отклонение скорости ультразвука от номинала;

45 EQ чувствительность GKopocTH ультразвука к изменению относительной упругой дефор мации;

- радиус вопновода;

- коэффициент Пуассона материаS па вопновода;

- начальная толщина кольца;

g - технологический коэффициент погрешности натяга.

На чертеже приведена акустическая камера.

Мера состоит из твердого цилиндрического волновода 1 и одетого с расчеч ным натягом на цилиндрическую поверхЭ 1041 ность волновода 1 кольца 2. Блок регу лирования напряженно-деформированного состояния в рабочей зоне волновода 1 содержит цепь измерения скорости ультразвука, состоящую из акустически контак- . тируюшего с измерительной поверхностью волновода 1 механоэлектрического преоб раэователя 3, электрически связанного с ним электронного блока 4 для измерения времени распространения ультразвука - 10 в волновоае 1 и измерителя 5 линейных размеров волновода 1, а также ванну 6 с травяшим раствором 7, химически кон тактирующим с внешней цилиндрической поверхностью кольца 2. 35

Способ изготовления акустической меры предусматривает выполнение следу» юшей последовательности операций.

Измеряют скорость ультразвука в волновоае 1 и определяют ее отклонение 20 от номинального значения по формуле

>©-< ном гдеС„ „- расчетная скорость ультразвука в волноводе;

C - -действительная скорость ультра25 звука в вопновоае.

Определяют необходимый натяг 4 кольда 2 по формуле ьс (Ой с,. j("о - Ч s где С - изменение скорости ультразвука на единицу относительной уп- .. рутой деформации;

- радиус волновода 1; 35

- коэффициент Пуассона материала. волновоаа 1;

g - толщина кольца 2;

a - технологический коэффидиент погрешности натяга, 40 при этом предполагается, что толшина8 на порядок меньше и и что зависимость

868 4 скорости С ультразвука от относительных деформаций прямо пропорциональная).

Изготавливают кольцо 2 с расчетным натягом.

Одевают кольцо 2 на волновод 1.

Измеряют достигнутое в волновоае 1 значение скорости ультразвука и величину отклонения 4С ее от номинального значения в соответствии с условием

4С =С-C«„„ O.

Изменяя толщину кольца 2 травлением, изменяют. силовое воэаействие на волновоа 1 и величину отклонения h C скорости ультразвука от номинального ее значения дС;, добиваясь меньшего или равного погрешности измерения скорости ультразвука.

Эффективность способа применительно к стали может быть оценена на основании следующих экспериментальных аанньас, После пересчета на, относительные де» формации для стали С 2,5С для 1

24 мм при натяге d 0,05 мм, 4 =0,33 и толщине волновоаа 5 мм; относительное изменение скорости ультразвука равно ас ь 9,5-с.8

Ьc=

С С 2 (р, Ь г

510 9бЯ

:2 0,33(l4 7,5)24

При утонении внешнего кольна до толщины 1 мм бс =0,033. 10 . Слеаовательно, для стали возможно в этом случае регулирование скорости ультразвука с точ ностью 0,025 ° 10 на 1 мм изменения толщины внешнего кольца.

Предлагаемый способ позволяет вос произвести с достаточной для метрологи ческого обеспечения приборов неразрушакхдего контроля точностью скорость ультразвука в образцовой акустической мере а

Составитель Н. Долгова

Редактор М. Петрова Техред М.Костик К оррек тор Я . Дэи ткО

Заказ 7113/41 Тираж. 873. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4