Способ ультразвукового контроля материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

t.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исйоль эовано для определения проницаемости жидкости через волокнистые, пористые и пленочные материалы с помощью ульт развуковых колебаний.

Целью изобретения является определение проницаемости жидкости через исследуемый материал.

На чертеже представлено предла- гаемое устройство для ультразвукового контроля материалов.

Устройство содержит корпус 1 с внутренней демпфирующей прокладкой 2, генератор 3 электрических колебаний, ультразвуковой излучатель 4, ультразвуковой приемник 5, блок 6 запуска, измеритель 7 уровня электрического сигнала, дифференциатор 8, блок 9 контроля, счетчик 10 времени, резер- вуар 11 для рабочей жидкости с трубопроводом 12, снабженным электромагнитным вентилем 13, Выход ультразвукового приемника 5 соединен с входом измерителя 7 уровня электрического сигнала, выход которого соединен с входом дифференциатора 8, выход которого соединен с вторым входом блока 9 контроля, первый вход которого со- единен с вьгходом измерителя 7 уровня электрического сигнала. Выход блока 9 контроля соединен с вторым входом электронного секундомера, первый вход которого соединен с одним из выходов блока 6 запуска. Два других выхода блока 6 запуска соединены соответственно с катушкой электромагнитного вентиля 13 и с входом синхронизации генератора электрических колебаний. Корпус 1 состоит из верхней и нижней частей. В одну из них устанавливается ультразвуковой излучатель 4, в другую - ультразвуковой приемник 5. Между ними размещают исследуемый образец 14 и, стягивая обе части кор- пуса 1, зажимают образец путем приведения одной его поверхности в контакт с излучателем 4, а другой - в контакт с приемником 5. Зажим осуществляют с помощью замка-защелки корпуса 1. На поверхности излучателя 4, обращенной к поверхности исследуемого образца 14, сделана плоская выемка 15, которая при контакте излучателя 4 с образцом 14 образует по- лость 16 для нанесения рабочей жидкости на поверхность исследуемого образца 14.

1372

Способ ультразвукового контроля материалов осуществляется следующим образом.

Закрепляют исследуемый образец 14 в корпус 1, включают блок 6 запуска который одновременно включает генератор 3 электрических колебаний, открывает электромагнитный вентиль 13 и запускает счетчик 10 времени. Рабоча жидкость из резервуара 11 через открытый электромагнитньй вентиль 13 под заранее заданным постоянным давлением и температурой поступает в полость 16. Электрические колебания, возбуждаемые генератором 3 электрических колебаний, поступают на вход излучателя 4, где преобразуются в акустические колебания, которые направляются через наполненную рабочей жидкостью полость 16 и образец 14 на вход приемника 5. Включенный последовательно с приемником 5 измеритель 7 уровня электрического сигнала фиксирует изменение уровня электрического сигнала и выдает его на вход дифференциатора 8 и на первый вход блока 9 контроля. Дифференциатор 8 выделяет первую производную по изменению уровня электрического сигнала и посыпает сигнал на второй вход блока 9 контроля.

Блок 9 контроля при наличии сигнала на его первом входе контролирует величину сигнала, приходящего на его второй вход с выхода дифференциатора 8. При появлении на его втором входе нулевого сигнала (соответствует нулевому значению первой производной по изменению уровня электрического сигнала) блок 9 контроля вьщает сигнал на второй вход счетчика 10 времени.

На первом входе блока 9 контроля сигнал присутствует только в момент работы измерителя 7 уровня электрического сигнала. Включенный одновременно с источником акустических колебаний счетчик 10 времени отсчитывает время. В следующий момент начинается процесс проникновения жидкости в образец 14. Это приводит к увеличению амплитуды акустических волн, прощедших через материал, и соответственно к увеличению уровня электрических сигналов, регистрируемых измерителем 7, и к увеличению первой производной амплитуды по времени, вьщеляемой дифференциалом 8. В момент времени, когда жидкость пройдет образец 14, уровень амплитуды акустического сигнала стабилизируется. Дифференциатор 8 выделяет нулевое значение первой цроизводной. Блок 9 контроля фиксирует нулевую величину сигнала, на своем втором входе и в этот .омент выдает сигнал на второй вход счетчика 10 времени, который выключается. Следовательно, время, отсчитываемое счетчиком 10, соответствует моменту появления жидкости на противоположной поверхности образца.

Формула изобретения

1. Способ ультразвукового контроля материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбуждают ультразвуковые колебания, принимают их и измеряют амплитуду принятых сигналов, отличающийся тем, что, с целью определения проницаемости жидкости через исследуемый материал, на поверхность материала наносят жидкость, регистри руют изменение амплитуды ультразвуковых колебаний во времени, фиксируют момент стабилизации амплитуды и

223137

по нему определяют проницаемость жидкости через материал.

2. Устройство для ультразвукового контроля материалов, содержащее ульт5 развуковой излучатель, генератор электрических колебаний, блок запуска, последовательно подсоединенные к излучателю, приемник ультразвуковых колебаний, измеритель уровня электри10 ческих сигналов и счетчик времени, последовательно подсоединенные к приемнику, второй вход счетчика времени соединен с вторым выходом блока запуска, отличающееся тем,

15 что, с целью определения проницаемости жидкости через исследуемый материал, оно дополнительно снабжено дифференциатором, блоком контроля, последовательно установленными между из20 мерителем уровня электрических сигналов и счетчиком времени, выход измерителя уровня соединен с вторым входом блока контроля, резервуаром для жидкости, трубопроводом, соединенным

25 с резервуаром, электромагнитным вентилем, установленным на выходе трубопровода и соединенным с третьим выхо- дом блока запуска, причем на рабочей поверхности излучателя выполнена вы- (емка, сообщающаяся с трубопроводом.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения проницаемости жидкостд, через волокнистые, пористые и пленочные материалы с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является определение проницаемости жидкости через исследуемый материал. В устройстве для ультразвукового контроля с помощью дифференциатора и блока контроля проводят изменение амплитуды колебаний и ее производной во времени, величина которых изменяется по мере заполнения исследуемого материала жидкостью. Резервуар для рабочей жидкости, трубопровод, снабженный злектромаг- нитным вентилем, а также выемка, выполненная на поверхности излучателя, позволяют подавать жидкость на поверхность контролируемого изделия под заданным давлением. Способ и устройство для ультразвукового контроля позволяют надежно определять проницаемость жидкости через материалы по стабилизации уровня амплитуды прошедших через образец акустических сигналов. 2 с.п. ф-лы, I ил. IsS Ю 00 со