Способ настройки ультразвукового эхо-дефектоскопа Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может бы использовано для ультразвуковой дефектоскопии поверхностными или нормальными волнами различных изде ЛИЙ, в частности тонкостенных консрукций и листов.

Цель изобретения - повышение точности настройки при контроле по верхностными или нормальными волнами путем повыщения коэффициента отжения от уголкового отражателя.

На чертеже представлена схема реализации настройки с помощью угол кового отражателя ультразвукового эхо-дефектоскопа.

На чертеже обозначены преобразватель 1, уголковый отражатель 2, отражающие грани 3 и 4 уголкового отражателя 2, контактная плоскость отражателя 2, передняя грань 6 контактной плоскости 5 отражателя 2, контролируемое изделие 7 и ультразвуковой эхо-дефектоскоп 8.

Способ настройки с помощью уголкового отражателя ультразвукового эхо-дефектоскопа реализуется следующим обра зом.

Выбирают параметры уголкового оражателя 2 с двумя отражающими гранями 3 и 4, выполненного из твердого материала с мальм собственным поглощением, например из стекла, из следующих соотношений: ,

а arcsin (); QI arcsin (Cg/C);

ц...

3 COS бе

5

Ч

h b.ctg ( -0). h. bilCi

e

Ct

де 9 H0g- углы, образованные отра жающими. гранями 4 и 3 отражателя 2 с поверхностью контролируемо го изделия 7 или, что то же самое, с контактной плоскостью 5 отражателя 2;

скорость распространения поперечной волны в материале отражателя 2; скорость распространения продольной волны в материале отражателя 2 г,

Ч

I

10

5

§

20

25

30

35

40

45

50

Di h и

Ч.

с - фазовая скорость расп- . ространения поверхностной или нормальной волны в материале изделия 7; Ь и bj- длины отражающих граней 4 и 3 отражателя 2; коэффициент затухания поверхностной или нормальной волны в материале изделия 7 вследствие энергии Б отражатель 2;

расстояния от переднего ребра 6 контактной плоскости 5 отражателя 2 до отражающих граней 4 и 3 отражателя 2.

Устанавливают на поверхности изделия 7 ультразвуковой преобразователь 1, например наклонный призматический пьезопреобразователь и уголковый отражатель 2, так, чтобы его переднее ребро в контактной плоскости 5 было обращено к преобразователю 1. С помощью дефектоскопа 8, электрически связанного с преобразователем 1, излучают последним ультразвуковые колебания таким образом, что в изделии 7 распространяются поверхностные или нормальные волны по направлению к отражателю 2. Проходя под контактной плоскостью 5 отражателя 2, поверхностная или нормальная волна практически полностью переизлучает свою энергию в отражатель 2 в виде энергий неоднородных поперечных и продольных волн. Неоднородная поперечная волна в отражателе 2 распространяется под углом б к нормали с контактной плоскостью 5, а продольная 55

под углом 0g , Неоднородные волны нормально падают на отражающие грани 3 и 4, практически полностью отражаются о т них, падают под углами 6 и 9 на контактную плоскость и возбуждают в изделии 7 поверхностную или нормальную волну, распространя- ощуюся в обратном направлении, т.е. от отражателя 2 к преобразователю 1, Отраженные уголковым отражателем 2 колебания принимают : преобразователем 15 измеряют при помопщ дефектоскопа их параметры и с помощью измеренных параметров производят настройку дефектоскопа 8.

Так как выбранные длины Ъ, и bj позволяют определить длину контактной плоскости 5, равную З/л, то очевидно, что после прохождения этой

31

области амплитуда излученной поверхностной или нормальной волны за счет переизлучения в отражатель уменьшается в , т.е. практически вся энергия волны переходит в отражатель 2. Эффективность преобразования энергии отраженных гранями 3 и 4 отражателя 2 волн в обратные поверхностные или нормальные волны практически равна единице вследствие оптимального распределения амплитуды по фронту при сложении неоднородньгх продольных и поперечных волн благодаря выбору определенных высот h и hg.

Точность настройки при контроле обеспечивается при использовании поверхностных или нормальньгх волн за счет увеличения значения коэффициента отражения отражателя до единицы, в результате чего для настройки ис- пользуются эхо-сигналы значительной амплитуды.

Формула изобретения

Способ настройки ультразвукового эхо-дефектоскопа, заключающийся в том, что устанавливают ультразвуковой преобразователь и уголковый отражатель на поверхности изделия, излучают с помощью преобразователя ультразвуковые колебания, принимают отраженные уголковым отражателем колебания, измеряют параметры принятых колебаний, по которым производят настройку дефектоскопа, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности настройки при контроле. поверхностнЬтми или нормальными волнами, используют уголковый отражатель с двугранной отражающей

поверхностью, параметры которого бирают из соотношений

0. arcsin ();

9g arcsin (Cj /С(р); 1 З созб

Ц -ВГ-;

1 3-cos9g

h b.ctgC 0j-0);

, ht С

Ь. ю

fj о

5

0

5

где dg f

углы,, образованные отражающими гранями отражателя с поверхностью изделия;

скорость распространения поперечной волны в материале отражателя; скорость распространения продольной волны в материале отражателя; фазовая скорость распространения поверхностной или нормальной волны в материале изделия;

, и bg- длины отражающих граней

отражателя;

od - коэффициент затухания поверхностной или нормальной волны в материале изделия вследствие излучения энергии в отражатель ;

, и h. - расстояние от переднего ребра контактной плоскости отражателя до отражающих граней отражателя.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии поверхностными или нормальными волнами различных изделий. изобретения является повьппение точности настройки при контроле поверхностньп или нормальными волнами вследствие повьшения коэффициента отражения от уголкового отражателя. Устанавливают на поверхности изделия ультразвуковой преобразователь и уголковый отражатель, параметры которого выбирают из соотношений б arcsin((p); 8g arcsin(Cp/C); b 3 cosp /o6;- bg-3-cos 6f/ui ; h (6g-0); hf h Cf/Cj. , где 0 и 0g - углы, образованные отражающими гранями отражателя с поверхностью изделия; С и Of - скорость распространения поп еречной и продольной волн в материале отражателя; Сф - фазовая скорость распространения поверхностной или нормальной волны в материале изделия; Ь иЬ - длины отражающих граней отражателя; и - коэффициент затухания поверхностной или нормальной волны в материале изделия вследствие излучения энергии heрасстояния в отражатель; h и от переднего ребра контактной плоскости отражателя до отражающих граней отражателя. Излучают и принимают ультразвуковые колебания, отраженные уголковым отражателем. Измеряют параметры принятых колебаний и по ним производят настройку дефектоскопа. 1 ил. с s (Л

Редактор А.Козориз

Составитель Г.Гондаревский Техред л.Олейник

Заказ 2446/45Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор М.Самборская