Способ ультразвукового теневого контроля изделий

Способ ультразвукового теневого контроля изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение области применения и повышение информативности за счет одновременного определения глубины залег гания и размера дискового дефекта благодаря измерению дифракционной картины тени, образованной дефектом.На противоположных поверхностях изделий соосно располагают ультразвуковые (УЗ) преобразователи.Излучают и принимают с помрщью преобразователей УЗ колебания. Измеряют амплитуду принятых колебаний и по ее уменьшен1по регистрируют наличие дефекта. Преобразователи фиксируют в положении, при котором принятый сигнал принимает значение, равное . локальному максимуму, образуемому на оси дефекта. Смещают приемньй преобразователь в точку, в которой амплитуда принятых колебаний равна О,707 от локального максимума, и измеряют смещение. Затем смещают приемный преобразователь в точку, в которой ампли-с туда принятых колебаний равна минимуму, и вновь измеряют смещение. По измеренным величинам смещений определяют размер и глубину залегания дефекта . 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4225502/25-28. (22) 06.04.87 (46) 15. 10. 88. Бюл. № 38 (72) А.С. Кицанов и В.Н. Хмелев (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ f250939, кл. G 01 N 29/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

794495, кл. G 01 N 29/04, 1979. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ТЕНЕВОГО

КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение области применения и повышение информативности за счет одновременного определения глубины зале-. гания и размера дискового дефекта . благодаря измерению дифракционной картины тени, образованной дефектом.На

„„SU„„3430877 А 1 противоположных поверхностях изделий соосно располагают ультразвуковые (УЗ) преобразователи. Излучают и принимают с помощью преобразователей УЗ колебания. Измеряют амплитуду принятых колебаний и по ее уменьшению регистрируют наличие дефекта. Преобразователи фиксируют в положении, при котором принятый сигнал принимает значение, равное локальному максимуму, образуемому на оси дефекта. Смещают приемный преобразователь в точку, в которой амплитуда принятых колебаний равна 0,707 от локального максимума, и измеряют смещение. Затем смещают приемный преобразователь в точку, в которой ампли- ф туда принятых колебаний равна минимуму, и вновь измеряют смещение. По измеренным величинам смещений определяют размер и глубину залегания дефекта. 2 ил.

1430877

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоско5 пии изделий теневым методом.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение информативности за счет одновременного определения произвольной глубины залегания и размера дискового дефекта.

На фиг. 1 представлена схема УЗ теневого контроля изделий; на фиг.2— график зависимости амплитуды А сиг5 нала на выходе приемного преобразователя от величины смещения P его акустической оси относительно оси дискового дефекта. к

Способ УЗ теневого контроля изделий заключается в следующем.

УЗ преобразователи располагают со- осно по разные стороны изделия. Одним из преобразователей излучают УЗ колебания, а другим преобразователем при-25 нимает прошедшие через изделие колебания. Сканируют изделие преобразователями и в процессе сканирования измеряют амплитуду принятых колебаний.При обнаружении дефекта по уменьшению амп 30 литуды принятых колебаний находят такое положение преобразователей, при котором амплитуда принятых колебаний соответствует локальному максимума

А, вызванному светлым пятном на макс 35. оси дефекта, и фиксируют преобразователи в этом положении. Затем смещают приемный преобразователь по поверхности изделия в одном направлении до

Тех пор, пока амплитуда принятых ко- 40 лебаний не примет значения 0,707 А

Измеряют величину смещения P между с акустическими осями преобразователей и вновь смещают приемный преобразователь по поверхности иэделия в том же направлении до тех пор, пока амплитуда принятых колебаний не примет минимального значения. Измеряют величину смещения Р между акустическими осями преобразователей. Размер й. глубину залегания дискового дефекта определяют по измеренным величинам смещений Р и P .

Способ УЗ теневого контроля изделий реализуют следующим образом.

Н противоположных поверхностях

55 контролируемого изделия 1, например, трехслойного изделия толщиной 500 мм из полимерных материалов со скоростью — ь + я

1 2 с

Э где 9 — длина волны УЗ колебаний в материале контролируемого изделия.

Затем смещают в том же направлении приемный преобразователь 3 до тех пор, пока амплитуда сигнала на его выходе не примет минимального значения А „„,и измеряют смещение Р преобразователя 3 относительно первоначального положения. - Величина смещения P определяет радиус фиэит ческой тени и связана с радиусом Ь дискового дефекта 4 и расстоянием Z от него до приемного преобразователя

3 выражением

P = Ъ -— 3 Z

2 2. (2) распространения УЗ колебаний, равной

2000 м/с, соосно устанавливают УЗ преобразователи 2 и 3 с точечным контактом на частоту 400 кГц. Преобразователем 2 излучают УЗ колебания, а преобразователем 3 — принимают. В ходе сканирования иэделия 1 преобразователями 2 и 3 измеряют амплитуду сигнала на выходе преобразователя 3 и по ее уменьшению регистрируют наличие типичного дефекта 4 для данного изделия 1 — отслоения дисковой формы.

Сканируя изделие 1 соосными преобразователями 3 и 2, находят такое их положение, при котором в зоне тени дефекта 4 амплитуда сигнала на выходе преобразователя 2 максимальна и равна величине А„ „ . Явление Пуассона,обуславливающее наличие позади экрана светлого пятна на его оси, объясняется неполным взаимопогашением сигналов от нечетных и четных зон Френеля в плоскости дефекта 4, все точки которых согласно принципу Гюйгенса являются вторичными излучателями сферических волн. Оставляя неподвижным излучающий преобразователь 2,смещают приемный преобразователь 3 в сторону до тех пор, пока амплитуда сигнала на его выходе не примет значения

0,707 А„ „,и измеряют смещение Р преобразователя 3 относительно первоначального положения. Величина смещения Р определяет радиус зоны максимального значения регистрируемого сигнала и связана с радиусом в дисковом дефекте 4 и расстоянием Z от него до приемного преобразователя 3 выражением:

1430877

Т

Размеры дефекта 4 и глубину его залегания определяют по измеренным величинам смещений Р и Р, решая систему уравнений (1) и (2). Например, дефект, лежащий на глубине 30 мм относительно поверхности, на которой установлен приемный преобразователь 3, диаметром 20 мм при измерениях дает величины Pr. = 3,8 мм и Р = 5,7 мм, 10 а дефект, лежащий на той же глубине, диаметром 40 мм при измерениях дает

Р = 2,6 мм и Р. = 15,7 мм.

При проведении УЗ теневого контроля изделий необходимо испольэовать 16 преобразователи с рабочей поверхностью (площадью акустического контакта) много меньшей, чем размеры Рс и

Р . Практически это обуславливает необходимость использования преобразо- 20 вателей с шириной рабочей поверхности меньшей a/2. Формулы (1) и (2) справедливы в том случае, когда излучающий преобразователь находится на большом расстоянии от дефекта, т.е. когда расстояние от него до дефекта . много больше 7

Формула изобретения

Способ ультразвукового теневого контроля изделий, заключающийся в том, что располагают ультразвуковые преобразователи соосно по разные стороны изделия, излучают одним преобразователем ультразвуковые колебания, принимают прошедшие через изделия ультразвуковые колебания другим преобразователем, измеряют. амплитуду принятых колебаний в процессе сканирования, при обнаружении дефекта фиксируют преобразователи, смещают приемный преобразователь относительно акустической оси излучающего преобразователя и с учетом амплитуды принятых колебаний определяют глубину залегания дефекта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения информативности контроля за счет одно-. временного определения глубины залегания и размера дискового дефекта, фиксирование преобразователей при обнаружении дефекта производят в положении, при котором амплитуда принятых колебаний соответствует локальному максимуму А на оси дефекта, измеряют величины смещения приемного преобразователя, при которых амплитуда принятых колебаний достигнет уровня

0,707 А „ и соответственно минимального уровня, и по измеренным величинам смещений определяют размер и глубину залегания дефекта.

1430877

+ue 2

Составитель В. Гондаревский

Редактор M. Циткина Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Король

Заказ 5338/47 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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