Способ ультразвукового контроля изделий Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

20 00 05 4:

Изобретение относится к области неразрутпающих испытаний материалов и может быть использовано для определения типа дефекта при ультразвуковом контроле металлов и металлических изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем определения типа дефекта.

На фиг.1 показана схема устройства для реализации предлагаемого способа, на фиг.2 - спектры первого и второго эхо-импульсов от плоского дeфeктaJ на фиг.З - то же, от объемного дефекта.

Устройство содержит соединенные последовательно синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, пьезопреобразователь 3, усилитель 4 анализатор 5 спектра и регисторб, включенный между синхронизатором 1 и вторым входом усилителя 4 блок 7 стробирования и соединенный с вторым выходом усилителя 4 осццллографический индикатор 8, соединенный вторым входом с синхронизатором 1.

Способ ультразвукового контроля реализуется следующим образом.

Синхронизатор 1 запускает генератор 2 зондирующих импульсов, который возбуждает пьезопреобразователь 3. В изделие излучается короткий дшрокополосный ультразвуковой импульс предпочтительно сдвиговых колебаний. Целесообразность использования сдвиговых волн обусловлена те что, во-первых, их скорость в металлах почти в два раза меньше скорости продольных волн, благодаря чему возможно лучшее временное разрешение сигналов при прочих равных условиях, во-вторых, ввиду более эффективной трансформации сдвиговых волн в волну обегания по сравне.нию с продольными.

Сигналы от дефекта преобразуются пьезопреобразователем 3 в электрические импульсы, усиливаются усилителем 4 и подаются на осциллографический индикатор 8, развертка которого запускается синхронизатором 1.

Сигнал от дефекта разделяют по времени приема на первый и второй. Первый сигнал может быть от ближнег к искателю края плоского дефекта (дифрагированный сигнал) или зеркальным отражением от объемного

дефекта. Второй сигнал может быть, в случае плоского дефекта, отражением от дальнего к искателю края дефекта, а в случае объемного дефекта - сигналом обегания.

В блоке 7 стробирования устанавливается строб, в пределах которого находится только один импульс от дефекта - первый или второй. С первого выхода усилителя 4 находящийся в стробе импульс поступает на анализатор 5 спектра. Спектр анализируемого импульса регистрируется регистратором 6.

Определяют среднюю частоту f спектра первого сигнала, которая делит спектр на высокочастотную и низкочастотную части. Относительно средней частоты f делят также спектр второго сигнала на высокочастотную и низкочастотную части. Затем измеряют площади этих частей и по отношению измеренных площадей определяют тип дефекта. Для этого, например, вычисляют коэффициент изменения формы спектра Кф по формуле

к s S2

т s SI

где S f площади низкочастотной и высокочастотной частей спектра первог сигнала, $2 и S - то же, второго сигнал

При использовании монохроматического сигнала с ростом частоты амплитуда волны обегания дефекта уменьшается, причем это уменьшение значительно сильнее, чем уменьшение обусловленное зависимостью затухания от частоты. В импульсном режиме это проявляется в снижении уровня высокочастотной части спектра для волны обегания дефекта. Поэтому по коэффициенту изменения формы спектра К можно определить тип дефекта: если Кф больше 2, дефект объемный, если К. меньше 1,3 - плоскостной. Если 1,, для определения типа дефекта необходима дополнительная информация.

Использование предлагаемого изобретеню; позволяет повысить дост верность определения типа дефектов небольших размеров (порядка нескольких длин волн) .

СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что излучают в изделие широкополосные импульсы ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от дефекта эхо-импульсы ультразвуковых колебаний, определяют спектры принятых эхо-импульсов, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, регистрируют первый и второй эхо-импульсы от дефекта, определяют среднюю частоту спектра перзого эхо-импульса, для обоих эхо-импульсов определяют площади частей спектров, расположенных ниже и выше найденной частоты, и по отношению измеренных g площадей определяют тип дефекта. (Л