Способ ультразвукового контроля материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

i1 Изобретение относится к области испытаний материалов и измерений и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии. Извест1вн способ эхо-имиульсйого ультразвукового контроля материалов, заключающийся в том, что в контролируемом объекте возбуждают ультразвуковые импульсы упругих колебаний принимают отраженные от дефекта сигналы« измеряют время их приема, по которому определяют глубину расположения дефекта-fl. Недостат ом указанного способа является низкая надежность определения контролируемого параметра, обусловленная низкой помехоустойчивостью Наиболее близким по технической сзпцноСти и достигаемому результату к изобретению является способ ультразвукового контроля материалов, заключаюгцийся в том, что при взаимном перемещении .приемно-излучающей системь и контролируемого объекта в нем возбуждают непрерывные упругие колебания с заданной частотой, принимают отраженные от дефекта сигналы, измеряют их частоту и быделяют доплеровский сдвиг частоты, по которому и длительности эхо-сигнала от дефекта определяют размер последнего 2. Недостатком известного способа является низкая информативность конт роля из-за невозможности определения глубины расположения объемного дефек та или краев плоскостного дефекта. Целью изобретения является повы BjeHHe информативности контроля. Поставленная цель достигается тем что согласно способу ультразвукового контроля материаловJ заключающемуся в том, что при взаимном перемещении приемно-излучающей системы и контрол руемого объекта в нем возбуждают непрерывные упругие колебания с заданной частотой, принимают отраженные от дефекта сигналы, измеряют их час.тоТу и вьзделяют доплеровский сдвиг частоты, по которому определяют размер дефектаа измеряют крутизну изменения доплеровского сдвига частоты, по которой определяют глубину расположения объемного дефекта или краев плоскостного дефекта. .На фиг. Id и б представлена схем реализации способа ультразвукового контроля материалов для объемных рас положенных на разной глубине дефек1тов и зависимости крутизны и;:.4енения ДО.:::--; г ского сдвига частоты CHtHdло:1, .сраженных от этих дефектов, niJri перемещении приемно-излучающей системы по поверхности контролируемого объекта на фиг. 2 а И Б - схема реализации способа ультразвукового контроля материалов для Плоскостных дефектов, ориентированных различно относительно повер}{ности контролируемого объекта, и зависимости крутиз ны изменения доплеровского сдвиг а частоты сигналов, отраженных от этих дефектов, при перемещении прйемно- излучающей системы по йоверхностй контролируемого обЬекта. На схемах изображены приеМно-йзлучающие системы 1-3, размещенные на поверхности объектй 4 t расположенными в нем объемными дефектами 5-7, приемно-излучающие системы 8 и 9,раз мещенные на Поверхности объекта10 с расположенными в нем плоскостными дефектами 11 и 12. Штриховыми линиями показаны другие положения приемНоизлучающих систем в процессе контроля. Способ ультразвукового контроля материалов осуществляется следующим образом. При перемещений приемно-ИзлучаюDteE системы по поверхности контролируемого объекта в нем возбуждают непрерывные упругие колебания с заданйой частотой, В случае наличия в объекте объемного дефекта он последовательно озвучивается под углами от (cCg-f 4.) до (uio - сЬ те oioугол ввода, fг« текущий УГОЛ в преч1делах угла раскрытия основного лепест- ка диаграммы направленности излучателя приемно-излучающей системьт. При этом приемником приемно-излучающей системы принимают отраженные от дефекта сигналы. Измеряют их частоту, отличную от частоты излучаемых колебаний на величину доплеровского сдвига Частоты,обусловленного взаимным перемещением приемно-излучающей системы и контролируемого объекта. Вьзделяют линейно изменяющийся доплеровский сдвиг частоты, по которому определяют условный размер дефекта. Лпя дефектов 5-7 условные размеры соответственно равны X , X 2 и хз . Измеряют крутизну изменения доплеровского сдвига частоты, по которой определяют глубину расположения объемного дефекта. В случае наличия в объекте плоскостного дефекта при перемещении при емно-излучающей системы по поверхности объекта вначале озвучивается край дефекта под углами от ( d + -ь 4) до , при этом происходит линейное изменение доплерозского сдвига частоты. После чего озвучивается Сим дефект в основном под углом ci0. Частот принятого сигнала в этом случае соответствует РдсрДругой край дефекта озвучивается ана логично первому под углами от oC до ( оСр - ) также бызьгоай линейное изменение доплёр свского сдвига частоты. В основе предлагаемого способа ультразвукового контролй материалов лежит следующее. Диапаз(он и F изменения доплерйвского сдвига Частоть ойределяется выражением . где fp - заданная частота излучаемых упругих колебаний} V - ск.орость перемещения приемно-излучающей системы относительно контролируемого объекта с - скорость распространения упругих колебаний в материа ле объекта; do угол ввода Ч - текущий угол. Величина же условного размера дХ дефекта согласно известному выражению равна - K cl- K-veiJ, где Н - глубина расположения объемного дефекта или краев плоскостного дефекта. Отсюда .).(,. Установлено, Что множитель,заключенный в квадратные скобки для всех может быть принят за постоянную величину. Из последнего вьтражения следует, что глубина расположения объемного дефекта и краев плоскостного дефекта и крутизна изменения доплеровского сдвига частоты связаны обратно пропорциональной зависимостью, что подтвержда тся экспериментально (фиг,1б и 2 5). Таким образом, использование предлагаемого способа ультразвукового контроля материалов позволяет повысить информативность контроля путем определения глубины расположения объемного дефекта или краев плоскостного дефекта.

Фиг.2

СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том. что при взаимном перемещении приемно-излучающей сиетемы.и контролируе- мого объекта в нем возбуждают непре рывные упругие колебания с заданной частотой, принимают отраженные от дефекта сигналы, измеряют их частоту и выделяют доплеровский сдвиг частоты, по которому определяют размер дефекта, отлича-ющийся тем, что, с целью повьшения информативности контроля, измеряют крутизну изменения доплеровского сдвига частоты, по которой определяют глубину расположения обьемного дефекта или краев плоскостного дефекта. § л ЛХ л