СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ДЕТАЛИ, ИМЕЮЩЕЙ КОНТРОЛИРУЕМУЮ ПОВЕРХНОСТЬ И ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ ОДНО ОБРАЗОВАНИЕ ОБРАТНОГО ОТРАЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1995 года по МПК G01N29/10 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известно устройство для ультразвукового контроля детали, имеющей сложную криволинейную поверхность [1]
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результата к изобретению является устройство для ультразвукового контроля деталей, имеющих контролируемую поверхность, заключающийся в том, что измеряют эхо-импульсы ультразвуковых колебаний в контролируемую деталь через слой промежуточной среды под заданным углом ввода, принимают эхо-импульсы с помощью зонда, сканируют луч ультразвуковых колебаний по заранее заданной траектории вдоль контролируемой поверхности, воспроизводят эхо-импульсы и выявляют эхо-импульсы, отраженные от дефекта в изделии [2]
Недостатком данного способа является низкое качество из-за возможного пропуска дефектов, расположенной в так называемой зоне "акустической тени", создаваемой отдельными конструктивными элементами изделия.

Цель изобретения повышение качества контроля за счет уменьшения зоны акустической тени.

Это достигается за счет выбора таких плоскостей сканирования, которые не перпендикулярны образованием обратного отражения, создающего акустическую тень, а луч ультразвуковых колебаний располагают в пределах выбранной плоскости сканирования. Луч ультразвуковых колебаний может быть расположен последовательно в серии выбранных плоскостей сканирования, в серии дополнительных плоскостей сканирования, пересекающих выбранные плоскости сканирования, последние могут быть расположены перпендикулярно выбранным плоскостям. При реализации способа может быть использован сфокусированный луч, а в качестве промежуточной среды вода. Вариантом способа является выполнение относительного сканирования зонда и детали для перемещения пучка лучей по заданной траектории. При относительном сканировании детали и зонда зонд сохраняют в совокупности фиксированных положений и деталь перемещают относительно зонда. Детали могут быть расположены на поворотном столе.

На фиг.1 схематическое изображение вида сбоку прямоугольной пластинообразной детали, подвергаемой контролю; на фиг.2 аксонометрическое изображение иммерсионной ванны с поворотным столом, снабженным кондуктором и зажимным приспособлением.

Деталь 1 представляет собой плоскую прямоугольную пластину. Зонд 2 предназначен для излучения в изделие пучка ультразвуковых импульсов 3. Деталь имеет контролируемую поверхность 4, противоположную нижнюю поверхность 5 и торцовую стенку 6. Позицией 7 изображена промежуточная среда 7, позиция 8 волна, генерируемая зондом 2, которая входит в деталь в точке А. Позиции 9, 10, 11, 12 трансформированная в изделии волна 8. 26 боковая стенка.

Устройство для контроля содержит водонепроницаемый бак 13, имеющий прямоугольную конфигурацию с основанием 14, вертикальными боковыми стенками 15, 16, 17, 18, 19 смотровое окно для визуального наблюдения, 20 ось вращения бака. Бак 13 установлен на центральной стойке 21, закрепленной в подшипнике 22 с водонепроницаемым уплотнением и содержащей шкив, на котором установлен приводной ремень, приводимый в движение электродвигателем.

Верхние края стенок бака образуют направляющие, по которым перемещаются каретки 24 и 25 регулируемой ультразвуковой поисковой установки 26. Пара мостовых элементов 27 соединяет каретки 24 и 25 и служит для крепления приводной коробки 28, в которой смонтирован стержень 29 для крепления зонда. Зонд 2 установлен на нижнем конце стержня 29 при помощи универсального шарнирного соединения. 30, 31 продольная ось зонда; 32 коробка регулирования; 33 кабели.

Способ реализуется следующим образом. Контролируемая деталь 10 зондом 2 излучает эхо-импульсы ультразвуковых колебаний 8 через слой промежуточной среды 7 под заданным углом ввода, принимают отраженные волны 9, 10, 11, 12 с помощью зонда.

Сканируют луч ультразвуковых колебаний (пучок импульсов) 3 по заранее заданной траектории вдоль контролируемой поверхности 4, воспроизводят эхо-импульсы и выявляют импульсы, отраженные от дефекта в изделии. Плоскости сканирования выбирают таким образом, что они не перпендикулярны образованию обратного отражения, создающего акустическую тень, а луч ультразвуковых колебаний 3 располагают в пределах выбранных плоскостей.

Вариант способа заключается в том, что осуществляют относительное сканирование детали 1 и зонда 2 для перемещения пучка лучей 3 по заданной траектории. Контролируемые детали располагают на поворотном столе 21 и при зафиксированном положении зонда перемещают относительно него контролируемые детали. После того как каждая деталь пройдет под зафиксированным зондом, его передвигают в следующее фиксированное положение.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества контроля за счет сокращения зоны акцентической тени. Это достигается выбором соответствующих плоскостей сканирования. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ ультразвукового контроля детали, имеющей контролируемую поверхность и по крайней мере одно образование обратного отражения, создающее зону акустической тени, заключающийся в том, что излучают эхо-импульсы ультразвуковых колебаний в контролируемую деталь через слой промежуточной среды под заданным углом ввода, принимают эхо-импульсы с помощью зонда, сканируют луч ультразвуковых колебаний по заранее заданной траектории вдоль контролируемой поверхности, воспроизводят эхо-импульсы и выявляют импульсы, отраженные от дефекта в изделии, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля за счет уменьшения зоны акустической тени, выбирают плоскости сканирования, которые не перпендикулярны образованию обратного отражения, создающего акустическую тень, а луч ультразвуковых колебаний располагают в пределах выбранной плоскости сканирования. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что деталь дополнительно сканируют таким образом, что луч ультразвуковых колебаний располагают последовательно в серии выбранных плоскостей сканирования. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что осуществляют дополнительное сканирование детали таким образом, что луч ультразвуковых колебаний располагают в серии дополнительных плоскостей сканирования, пересекающих выбранные плоскости сканирования. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительные плоскости сканирования располагают перпендикулярно выбранным плоскостям сканирования. 5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют зонд, излучающий сфокусированный ультразвуковой луч. 6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в качестве промежуточной среды используют воду. 7. Способ ультразвукового контроля детали, имеющей контролируемую поверхность и по крайней мере одно образование обратного отражения, которое приводит к образованию зоны акустической тени, заключающийся в том, что излучают ультразвуковые колебания в контролируемую деталь через слой промежуточной среды под заданным углом ввода и принимают отраженные эхо-сигналы с помощью зонда, сканируют луч ультразвуковых колебаний по заданной траектории вдоль контролируемой поверхности, воспроизводят эхо-импульсы и выявляют импульсы, отраженные от дефекта в детали, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля за счет уменьшения зоны акустической тени, выбирают плоскости сканирования, которые не перпендикулярны по крайней мере одному образованию обратного отражения, создающего акустическую тень, а луч ультразвуковых колебаний, излучаемых зондом, располагают в пределах выбранной плоскости сканирования и осуществляют относительное сканирование детали и зонда для перемещения пучка лучей ультразвуковых колебаний по заданной траектории. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что при относительном сканировании детали и зонда зонд сохраняют в совокупности фиксированных положений, а деталь перемещают относительно зафиксированного зонда. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что контролируемые детали располагают на поворотном столе и при вращательном перемещении детали относительно зафиксированного зонда после того, как каждая деталь пройдет под зафиксированным зондом, зонд передвигают в следующее фиксированное положение и повторяют вращение поворотного стола. 10. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве промежуточной среды используют воду. 11. Способ по п.7, отличающийся тем, что используют зонд, испускающий сфокусированный ультразвуковой луч.