Способ ультразвукового контроля структуры материала

Способ ультразвукового контроля структуры материала

Реферат

 

Использование: в области неразрушающего контроля, а именно при ультразвуковом контроле структуры материала, в частности для определения формы графитовых включений в чугуне. Сущность изобретения: с целью расширения области применения и повышения точности контроля структуры материала, в контролируемое изделие одним преобразователем излучают импульс с ультразвуковой продольной головной волны, другим преобразователем принимают волну, прошедшую через контролируемое изделие. Преобразователи расположены на одной поверхности и жестко скреплены между собой. Измеряют время и скорость распространения волны, по которым оценивают структуру материала, например форму графита в чугуне.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле структуры материала, в частности для определения формы графитовых включений в чугуне.

Известен способ ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов [1] заключающийся в том, что одним преобразователем излучают импульсы ультразвуковой поверхности волны в контролируемый материал, другим преобразователем принимают прошедшую через этот материал волну, измеряют время прохождения волны от излучателя к приемнику, определяют скорость волны, по которой оценивают структуру контролируемого материала.

Однако недостатком данного способа является высокая погрешность измерения времени прохождения поверхностной ультразвуковой волны через контролируемый материал, обусловленная наличием помех в виде импульсов трансформированной поперечной волны, а также неадекватность структуры поверхности образца.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ контроля формы графитовых включений в чугуне [2] заключающийся в том, что в контролируемый материал прямым преобразователем излучают импульсы ультразвуковой продольной волны, этим же преобразователем принимают первый и второй эхосигналы от противоположной поверхности, измеряют время между приемами первого и второго эхосигналов, измеряют толщину контролируемого изделия, по этим данным определяют скорость волны, по которой судят о форме графитовых включений в чугуне.

Недостатками этого способа являются: необходимость замера толщины контролируемого изделия; требование параллельности поверхностей ввода и отражения ультразвука; необходимость механической обработки поверхности ввода.

Заявляемое техническое решение направлено на расширение области применения и повышение точности контроля структуры материала.

Для этого используют ультразвуковую продольную головную волну, импульсы которой излучают в контролируемое изделие одним преобразователем, принимают прошедшую через контролируемое изделие волну другим преобразователем, измеряют время распространения волны, определяют скорость распространения волны, по которым оценивают структуру материала, а преобразователи расположены на одной поверхности и жестко скреплены между собой.

Способ ультразвукового контроля структуры материала осуществляется следующим образом.

В контролируемое изделие одним преобразователем излучают импульсы ультразвуковой продольной головной волны, другим преобразователем принимают импульс волны, прошедший через контролируемое изделие. Путь прохождения головной волны через материал задается конструкцией преобразователя и является неизменным. Контролируемый параметр структуры материала влияет только на время прохождения волны.

Скорость распространения ультразвуковой продольной головной волны совпадает со скоростью ультразвуковой продольной волны, т.е. является максимальной по сравнению с другими типами волн, что обеспечивает однозначность определения измеряемого импульса. По времени распространения ультразвуковой продольной головной волны определяют скорость ее распространения в материале и оценивают структуру материала, например форму графита в чугуне. Преобразователи расположены на одной поверхности и жестко скреплены между собой.

Предлагаемый способ ультразвукового контроля структуры материала имеет следующие преимущества: широкая область применения за счет отбрасывания требования двустороннего доступа к контролируемому изделию и ликвидации механической обработки поверхности; упрощение контроля за счет исключения процедуры измерения толщины изделия; повышение точности контроля за счет устранения неоднозначности фиксации принимаемого импульса ультразвуковой продольной головкой волны.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля структуры материала, заключающийся в том, что в контролируемое изделие излучают импульсы ультразвуковой продольной волны, принимают прошедшую через контролируемое изделие волну, измеряют время распространения волны, определяют скорость распространения волны, по которой оценивают структуру материала, отличающийся тем, что используют ультразвуковую продольную головную волну, а излучение и прием волны осуществляется разными преобразователями, которые расположены на одной поверхности и жестко скреплены между собой.