Способ ультразвукового контроля внутреннего диаметра и формы поперечного сечения каналов

Способ ультразвукового контроля внутреннего диаметра и формы поперечного сечения каналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для ультразвукового контроля труб в различных областях машиностроения и в атомной энергетике . Целью изобретения является уменьшение погрешности контроля внутреннего диаметра и формы поперечного сечения каналов за счет размещения акустического блока с преобра зователями в центре тяжести поперечнопо сечения канала и определения уточненных к оординат центра тяжести. Акустический блок с помощью подпружиненных штифтов размещают примерно в центре тяжести поперечного сечения канала. Преобразователи излучают, ультразвуковые импульсы перпендикулярно граням акустического блока. Измеряют время пробега импульсов и определяют расстояния между участками стенки канала по прямым, совпадающим с направраспространения ультразвуковых лучей, определяют уточненные координаты центра тяжести фигуры, лежащей в поперечном сечении канала, радиусы, соединякнцие центр тяжести с точками пересечения стенок канала ультразвуковыми импульсами, и углы между радиусами, производят гармонический анализ полученных значен и по соотношению амплитуд гармоник к постоянной составляющей судят о форме поперечного сечения канала, а по постоянной составляющей - о среднем внутреннем диаметре канала. 1 ил. s ilik СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3690837/25-28 (22) 16.01.84 (46) 07.08.86. Бюл. ¹ 29 (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им.С.M.ÊèðîBà (72) С.А,Калганов, В.Д.Куликов, В.С.Макаров, В.М.Морозов и С.А.Цехановский (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ,№ 552554, кл. С 01 N 29/07, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 679794, кл. С 01 В 17/00, 1979. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ВНУТРЕННЕГО ДИАМЕТРА И ФОРМЫ ПОПЕРЕЧ

НОГО СЕЧЕНИЯ КАНАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю иэделий и может быть использовано для ультразвукового контроля труб в различных областях машиностроения и в атомной энергетике. Целью изобретения является уменьшение погрешности контроля внутреннего диаметра и формы поперечного сечения каналов эа счет раэмещейия

„„SU „„1249439 А 1 акустического блока с преобразователями в центре тяжести поперечного сечения канала и определения уточненных координат центра тяжести. Акустический блок с помощью подпружиненных штифтов размещают примерно в центре тяжести поперечного сечения канала.

Преобразователи излучают, ультразвуковые импульсы перпендикулярно граням акустического блока. Измеряют время пробега импульсов и определяют расстояния между участками стенки канала по прямым, совпадающим с направлейиями распространения ультразвуковых лучей, определяют уточненные координаты центра тяжести фигуры, лежащей в поперечном сечении канала, радиусы, соединяющие центр тяжести с точками пересечения стенок канала ультразвуковыми импульсами, и углы между радиусами, производят гармонический анализ полученных значений и по соотношению амплитуд гармоник к постоянной составляющей судят о форме поперечного сечения канала1 а по постоянной составляющей — о среднем внутреннем диаметре канала. 1 ил.

1249439

Изобретение относится к неразруп1а.— ющему контролю изделий и мо:«ет быть использовано для ультразвукового контроля труб в различных областях машиностроения и в атомной энергетике.

Цель изобретения — уменьшение погрешности контроля внутреннего диаметра и формы поперечного сечения каналов за счет размещения акустического блока в центре тяжести поперечного-сечения канала и определения уточненных координат центра тяжести.

На чертеже представлена схема реализации способа ультразвукового контроля внутреннего диаметра и фор1ь1 поперечного сечения каналов.

Акустический блок 1, выполненный в виде правильного многоугольника„ на гранях которого расположено N гфеобразователей 2-.7, установлен внутри контролируемого канала 8 с помощью штифтов 9-14, подпружиненных пружинами 15-20, равной жесткости и оканчивающихся колесиками 21-26.

Центр 0 акустического блока расположен примерно в центре тяжести фигуры, лежащей в поперечном сечении контролируемого канала 8. В точке О

t расположен истинный центр тяжести фигуры, лежащей в поперечном сечении контролируемого канала 6. Пространство между стенкой канала 8 и акустическим блоком 1 заполнено иммерсионной жидкостью.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Акустический блок 1 с помощью подпружиненных штифтов 9-14 размещают примерно в центре 0 тяжести поперечного сечения канала 8. Преобразователи 2-7 акустического блока 1 возбуждают высокочастотным нап ряжением от импульсного генератора (не ноказан). Преобразователи 2-7 излучают ультразвуковые импульсы в сторону стенки канала 8 по направле ниям, перпендикулярным излучающим поверхностям преобразователей 2-7.

Отраженные от различных участков внутренней стенки канала 8 ультразвуковые импульсы возбуждают преобразователи 2-7. Измеряют время пробега

1 созе ч.

R =— i+1 i+1 (IC P 2 141

1 .1 к среднему диаметру канала 8 R, позволяет судить о форме поперечного каждого цзлученного ультразвукового импульса и по известной скорости распространения ультразвуковых импульсов в иммерсионной жидкости измеряют рас5 стояния между участками внутренней стенки канала 8 по прямым, совпадающим с направлением распространения ультразвуковых лучей. Расстояния

Р; + г. характеризуют удаленность

10 центра 0 акустического блока 1 от стенок канала 8, а проекции этих расстояний на оси Х и У: X. =(g,.+ r<) 1

15 алоэ Е 4У. и у. =(p; + r, )sin Z. b

1+1 позволяют определить координаты цент" ра тяжести каждого элементарного треХ, .Х +

Х =--- -- 3

20 угольника, например АОВ:

У; + Y, и У = -" ----" и всего многоуголь3 ника АВСДЕР, вписанного в поперечное сечение .канала 8:

Ех.

Х (Р+1 )(Р, +г, )sin bq

1. l. 1 1 .Д о и 1

E (Р,.+r,)(Р,,+ r. )sinbw;

i-1

30 1

? V, (у +r )(Р + )sinbq

У я

Е (P.+r (Р, +.г, )sin bV .

)1 4 1 11 111

35 длины новых радиус-векторов, проведенных иэ центра тяжести многоугольника к точкам пересечения стенки канала 8 лоцирующими импульсами, опре- деляются как P.=

1 и характеризуют средний диаметр канала 8

К = — . (P. +Р.)(. - ), < 21 ;1 1 1 1 1 (,. -q. где y =, arctg

1 Х:-Х

1 0 новые углы наклона радиус-векторов Р, Отношения амплитуд гармоник

)4 I

„ l «« — Р, Э; у К ; + Р; + „э 1 1« f, +„

1=1 сечения контролируемого канала 8. Так для идеального круга отношение всех

1249439

R, О, а для эллипса, например, с о отношением большой оси к малой, О, R, равным 1,51 --" = 0 --. = 0 16 -- = 0

Я Ф Р У ° R У5

4 о о 6

0,31 и т.д. о

В случае контроля цилиндрических каналов и наличия четырех пьезопреобразователей, расположенных взаимно перпендикулярно, нахождение длины новых радиус-векторов P., которые одновременно характеризуют и половинный диаметр поперечного сечения канала, зн.;.ительно упрощается

R

f) о

Ь 1)

Формула из обре те ния

Сцособ ультразвукового контроля внутреннего диаметра и формы попе30

Таким образом, предлагаемый способ позволяет уменьшить погрешность конт-20 роля за счет того, что искатель размещают в центре тяжести фигуры, расположенной в поперечном сечении канала, и производят гармонический анализ полученных значений. 25 речного сечения каналов, заключающийся в том, что преобразователями акустического блока, выполненного в виде многоугольника и расположенного внутри блока канала, излучают ультразвуковые импульсы перпендикулярно граням многоугольника, измеряют расстояния между участками стенки канала по прямым, совпапающим с направлениями распространения ультразвуковым лучей, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности контроля, искатель размещают в центре- тяжести поперечного сечения, по измеренным расстояниям между стенками определяют уточненные координаты центра тяжести фигуры, лежащей в поперечном сечении канала, радиусы, соединяющие центр тяжести с точками пересечения .участков стенки канала ультразвуковыми импуль-,. сами, и углы между радиусами, производят гармонический анализ полученных значений и по соотношению амплитуд гармоник к постоянной составляющей судят о форме . поперечного сечения канала, а по постоянной составляющей — о среднем внутреннем диаметре канала., 1249439

Составитель К. лилков

Техред,N.Õîäàéè÷

Корректор С, Шекмар

Редактор А. Шишкина

Заказ 4230/46

Тираж 778

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4