Способ настройки ультразвукового иммерсионного преобразователя Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к неразруша ющему контролю и может быть использовано при ультразвуковой иммерсионной дефектоскопии изделий с использованием преобразователей, устанавливаемых наклонно относительно контролируемого изделия.

Цель изобретения - упрощение настройки и повышение ее точности благодаря выполнению операций настройки с наклонной призмой, установленной между преобразователем и объектом настройки, угол наклона tf которой выбран с учетом скоростей распространения продольной ультразвуковой волны в материале призмы и иммерсионной лмдкости, вследствие чего настройка производится при нормальном падении ультразвуковых колебаний на поверхность контролируемого изделия.

На чертеже представлена схема распространения ультразвуковых колебаний при настройке и при контроле.

На чертеже обозначено: 1 - прямой преобразователь, 2 - наклонная призма, 3 - иммерсионная жидкость, 4 - контролируемое изделие.

Способ настройки ультразвукового иммерсионного преобразователя заключается в следующем.

Устанавливают перед настройкой между преобразователем и объектом настройки, в качестве которого используют контролируемое изделие, наклонную призму с углом cj) наклона, выбранным из соотношения

Cf arctg (Sinci

-) ,

cosot, - ,

где ot - угол падения продольной ультразвуковой волны на поверх- ность контролируемого изделия в продессе контроля, град;

Сд- скорость распространения продольной ультразвуковой волны в иммерсионной жидкости, м/с,

скорость распространения продольной ультразвуковой волны в материале призмы, м/с.

Излучают и принимают ультразвуковые импульсы. Измеряют параметры принятых импульсов, в качестве которых используют количество отражений максимальной амплитуды. Изменяют ориентацию преобразователя призмой от21591

носительно поверхности объекта настройки, т.е. поверхности контролируемого изделия, до получения максимума измеряемого параметра. Фик5 сируют преобразователь в этом положении и удаляют призму.

Способ настройки ультразвукового им1-1ерсионного преобразователя реализуется следующим образом.

Устанавливают перед настройкой между прямым преобразователем 1,погруженным в иммерсионную жидкость 3, и контролируемым изделием 4 наклонную призму 2 с углом ср наклона.Угол

tS наклона призмы 2 выбирают из соотно-. шения

Cf arctg (

sinci

-)

cosoc-C /C,

где oi. угол падения продольной ультразвуковой волны на поверхность контролируемого изделия 4, .м/с.

Cjj - скорость распространения

продольной ультразвуковой волны в иммерсионной жидкости 3, М/С , С, - скорость распространения

продольной ультразвуковой волны в материале призмы 2,

м/с.

Так, например, при контроле стального изделия 4 (С 3200 м/с) при угле oi падения продольной ультразвуко- вой волны на поверхности контролируемого изделия 4, равном oi 21 который обеспечивает распространение поперечных ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии 4 в средней части диапазона углов, ограниченного первым и вторьм критическими углами, с использованием в качестве иммерсионной жидкости 3 воды (С 1500 м/с), а в качестве материала призмы 2 ор- ганического стекла (С, 2700 м/с) угол ср наклона призмы 2 составляет Cf 43 30. Преобразователь 1 излучает ультразвуковые импульсы, которые, падая на грань призмы 2 под углом преломляются ей на угол и, . распространяясь далее в иммерсионной жидкости 2, падают на поверхность контролируемого изделия 4. Принимают ультразвуковые импульсы, отраженные от поверхности контролируемого изделия 4, и при помощи дефектоскопа (на чертеже не показан) измеряют количество отражений. Изменяют ориентацию

J1

преобразователя 1 с призмой 2 относительно поверхности контролируемого изделия 4. При достижении измеряемым параметром максимума, что происходит при нормальном падении преломленных призмой 2 ультразвуковых колебаний на поверхность контролируемого изделия 4, фиксируют преобразователь 1 в данном положении. После этого удаляют призму 2 и ультразвуковые коле- бания, излучаемые преобразователем 1, падают на поверхность контролируемого изделия 4 под углом оо , необходимым при проведении контроля.

Предложенный способ настройки ультразвукового иммерсионного преобразователя позволяет производить настройку для контроля ийделий различных типоразмеров и конфигурации без использования специально изготовляв- мых для каждого типоразмера и конфигурации изделий испытательных образцов, так как настройка преобразователя производится по отражению сигнала от поверхности реального изделия, поступаклцего на контроль.

Формула изобретения

Способ настройки ультразвукового иммерсионного преобразователя, заключающийся в том, что устанавливают преобразователь перед объектом настройки, излучают и принимают ультразвуковые импульсы, измеряют параметры принятых импульсов, изменяют ориентацию преобразователя относительно

Составитель В.Гондаревский Редактор М.Дылын Техред В.КадарКорректор В.Бутяга

Заказ 1607/51 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент j г. Ужгород, ул. Проектная, 4

91

объекта настройки до получения максимума измеряемого параметра и фиксируют его в этом положении, отличающийся тем, что, с целью упрощения настройки и повьше- ния ее точности, используют в качестве объекта настройки контролируемое изделие, а в качестве измеряемых параметров - количество отражений максимальной амплитуды, устанавливают перед настройкой между преобразователем и объектом настройки наклонную призму с углом qj наклона, изменяют ориентацию преобразователя с призмой относительно поверхности контролируемого изделия до получения максимума количества отражений и удаляют призму после фиксирования положения преобразователя, причем угол выбирают из соотношения

sinct

s cos:-c./c;

где об - угол падения продольной ультразвуковой волны на поверхность контролируемого изделия в процессе контроля, град;

скорость распространения продольной ультразвуковой волны в иммерсионной жидкости, м/с;

скорость.распространения продольной ультразвуковой волны в материале призмы, м/с.

С„ С,

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвуковой (УЗ) иммерсионной дефектоскопии с использованием преобразователей, устанавливаемых наклонно относительно контролируемого изделия. Целью изобретения является упрощение настройки и повьшение ее точности благодаря ее проведению при нормальном падении УЗ колебаний на поверхность контролируемого изделия. Перед настройкой устанавливают между преобразователем 1, погруженным в иммерсионную жидкость 3, и контролируе- мьм изделием 4 наклонную призму 2 с углом ( наклона, выбранным из соотношения tf arctg (sin oL -), где С С, cosoi-C /C, об - угол падения продольной УЗ волны на поверхность конт ролируемого изделия 4 скорость распространения продольной УЗ волны в иммерсионной жидкости 3J скорость распространения продольной УЗ волны в материале призмы 2. Излучают преобразователем 1 и принимают УЗ импульсы, отраженные от поверхности контролируемого изделия 4, измеряя количество отражений мак- .симальной амплитуды. Изменяют ориентацию преобразователя 1 с призмой 2 относительно поверхности контролируемого изделия 4 до получения максимума измеряемого параметра и удаляют призму 2 после фиксирования положения преобразователя 1. 1ил, (/) (С (С |У1 ;о уЧ:У