Способ ультразвукового контроля крупнозернистых материалов и устройство для его осуществления

Способ ультразвукового контроля крупнозернистых материалов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<11877421

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву

<5 )??. ????. (22) ???????????????? 1204,79 (21) 2752074>

G 01 и 29/04

Государственный комитет

СССР

ho делам изобретеиий м открытий

Опубликовано .30.1081. Бюллетень Н9 40, (53) Vi4K 620 ° 179. . 16 (088. 8) Дата опубликования описания 3Q1081 (72) Автор изобретения

В.И.Мироненко (71) Заявитель (54) СПОСОб УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КРУПНОЗЕРНИСТЫХ

МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии и может быть использовано для контроля качества материалов, имеющих крупнозернистую структуру.

Известен зхо-импульсный ультразвуковой способ контроля материалов, заключающийся в том, что в иэделие с помощью пьезопреобразователя излу-. чают -и принимают ультразвуковые колебания и по принятым сигналам судят о качестве изделия (1).

Недостатком известного способа является невозможность контроля крупнозернистых материалов из-за возникающих структурных помех.

Известно устройство для ультразвукового контроля крупнозернистых материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между синхронизатором и индикатором (1).

Однако известное устройство не дает достоверных результатов при контроле крупнозернистых материалов из-эа возникающих структурных помех.

Наиболее близким к предлагаемому является способ ультразвукового контроля крупнозернистых материалов, заключающийся в том, что в изделие излучают импульсы упругих колебаний, направленные под углом друг к другу, сравнивают принятые отраженные зхосигналы, и по сигналам, сохраняющим свое временное положение, судят о наличии дефекта f2).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ультразвукового контроля крупнозернистых мате15 риалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между

2О синхронизатором и индикатором (2)., Недостатком известных способа и устройства является низкая достоверность контроля, так как на результаты влияют возникающие струк25 турные помехи.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе ультразвукового

30 контроля крупнозернистых материалов, 877421 заключающемся в том, что в изделие ., излучают импульсы уйругих колебаний направленные под углом друг к другу, сравнивают принятые отраженные эхо-сигналы, и по сигналам, сохраняющим свое временное положение, судят о наличии дефекта, перед сравнением разбивают зону контроля на временные интервалы, пропорциональные длительности эхо-сигналов, производят качание преобразователя в ределах каждой зоны, а скорость качания выбирают из соотношения

2МЛ, 1 где f - частота следования зондирую15 щих импульсов, — длина волны упругих колебаний,, г - толщина контролируемого изделия.

Устройство для ультразвукового контроля крупнозернистых материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразова- 25 тель, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между синхронизатором и индикатором, снабжено последовательно соединенными согласующим блоком, вход которого соединен Зр с выходом генератора зондирующих импульсов, генератором опроса зоны контроля и схемой сравнения, второй вход которого подключен к выходу усилителя, а выход — ко входу индикатоРа, 35 и схемой установки "0", вход которой подключен ка второму выходу согласующего блока, а выход — к третьему входу схемы сравнения, На чертеже представлена блок-схема устройства. 40

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3, усилитель 4, индикатор

5, генератрр б развертки, включенный 45 между синхронизатором 1 и индикатором

5. К выходу генератора 2 зондирующих импульсов подключены последовательно соединенные согласующий блок

7, генератор 8 опроса зоны контроля 5g и схема 9 сравнения. Второй вход схевы 9 подключен к выходу усилителя 4, а выход — ко входу индикатора 5. Устройство снабжено схемой 10 установки "0", вход которой подключен ко второму выходу согласующего блока 7 а выход — к третьему входу схемы 9 сравнения.

Способ осуществляется следующим образом.

В изделие крупнозернистого мате- 60 риала с помощью качающегося преобразователя 3 излучают упругие колебания, которые, отражаясь от зерен материала и дефектов, возвращаются на преобразователь 3 в виде эхо-сигна- . 65 лов. С помощью усилителя 4 эхо -сигналы усиливаются и поступают на схему

9 сравнения.

С помощью согласующего блока 7 после каждого периода качания преоб« раэователя 3 включается схема 10 установки "0", которая устанавливает схему 9 сравнения в нулевое положение и включает генератор 8 опроса зоны контроля после каждого зондирующего импульса.

С помощью генератора 8 разбивается зона контроля на временные интервалы с длительностью, равной дли-, тельности эхо-сигнала. Эта операция после каждого зондирующего импульса повторяется.

В процессе излучения зондирующих импульсов преобразователь 3 качают таким образом, чтобы импульсы упругих колебаний входили в материал практически в одной общей точке, а направление этих импульсов изменялось равномерно в пределах определенного угла о . При изменении направления ввода зондирующих иьн ульсов изменяются структурные элементы, участвующие в образовании структурных шумов, которые в процессе качання преобразователя 3 меняют свое временное положение относительно зондирующего импульса. Эхо-сигналы от дефектов при качании преобразователя 3 в небольших пределах, как правило, не меняют своего временного положения.

Эхо-сигналы, отраженные от структурных зерен и дефектов, принимают и сравнивают с помощью схем 9 сравнения, которая из множества эхо-сигналов выделяет только те,которые не меняют csoего временного положения, и по ним судят о качестве Изделия.

Скорость качания преобразователя

3 устанавливают пропорционально частоте следования зондирующих импульсов в следующей зависимости

ZfCKk

Скорость качания преобразователя выбирается из условия, чтобы за время между двумя зондирующими импульсами направление зондирующих импульсов смещалось на глубине, равной тол-, щине контролируемого иэделия, на величину, соизмеримую со структурными зернами. Угол о выбирают в пределах 1-5С .

Ксли в процессе качания преобразователя 3 после излучения какого-либо зондирующего импульса в каком-то .эре менцом интервале зоны контроля отсутствует эхо-сигнал,то остальные эхосигналы, попавшие в этот же временной интервал в следующих периодах следования зондирующих импульсов, будут отфильтрованы схемой 9 сравнения,, как помехи от крупнозернистой структуры, а в индикатор 5 дефек877421 тоскопа попадут только эхо-сигналы от дефектов.

Таким образом, изобретение позволяет повысить достоверность контроля, резко снизить количество ложных сигналов °

Формула изобретения

1. Способ ультразвукового контроля крупноз ернистых, материалов, з аключающийся в том, что в изделие излучают импульсы упругих колебаний, нап равленные под .углом друг к другу; сравнивают принятые отраженные эхосигналы, и по -сигналам, сохраняющим свое временное положение, судят 15 о наличии дефекта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, перед сравнением разбивают зону контроля на временные интервалы, пропорциональные: 2О длительности зхо-сигналов, производят качание преобразователя в пределах каждой зоны, а скорость качания выбирают из соотношения

„21С Х 25

Г . где f - частота следования зондирующих импульсов,"

А - длина волны упругих колебаний, г - толщина контролируемого иэделия.

2. устройство для ультразвукового контроля крупнозернистых материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор,,генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между синхронизатором и индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, оно снабжено последовательно соединенными согласующим блоком, вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, генератором опроса зоны контроля и схемой сравнения, второй вход которой подключен к выходу усилителя, а выход — ко входу индикатора, и схемой установки "0", вход которой подключен ко второму выходу согласую-, щего блока,. а выход — к третьему входу блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник под ред.Р.С.Са-, мойловича. М., Иашиностроение, 1975, с.294 ° .2. Авторское. свидетельство СССР

Р 590658, кл. G 01 N 29/04, 1972 (прототип).

877421

Составитель Л.Лущенко

Редактор Е.Дичинская Техред q,Веца Корректор С. Шекмар

Заказ 9604/67 Тираж 910 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород„ ул. Проектная, 4