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

1

У1зобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и 1ожет быть использовано для настройки ультразвукового (УЗ) дефектоскопа при контроле различных изделий, например, труб, листов и т. п.

, Цель изобретения - повышение точности настройки чувствительности дефектоскопа и зоны контроля за счет

использования для настройки УЗ-коле- баний, рассеянных на ребре угла, меж- ду отражающей и контактирующей с изделием гранями накладного уголкового отражателя.

На фиг.1 представлена схема, реализующая способ настройки УЗ-дефекто- скопа, на фиг, 2 - накладной уголковый отражатель,,

На схемах обозначено УЗ-преобразо- ватель 1, накладной уголковый отражатель 2, УЗ-дефектоскоп 3, контролируемое изделие 4, отражающая 5 и контактирующая 6 с изделием грани уголкового отражателя.

Способ настройки УЗ-дефектоскопа заключается в следующем.

Выбирают угол Ч между отражающей и контактирующей с изделием гранями накладного уголкового отражателя из соотношения

f

vf arcsin (--- sind),

где С - скорость распространения по1249А4 42

ходе настройки перемещают преобразователь по поверхности контролируемого изделия до Достижения максимального значения амплитуды принятого сигнала

5 и фиксируют его в этом положении. Затем по принятому сигналу устанавливают чувствительность дефектоскопа и зону контроля.

Способ настройки УЗ-дефектоскопа

10 реализуется следующим образом.

Выбирают угол vf между отражающей и контактирующей с изделием А гранями 5 и 6, соответственно, уголкойого отражателя 2 из соотношения

15

20

25

30

р

У-с arcsin (--- sinoO , 1

где С. и С - скорость распространения поперечных УЗ-коле- баний в контролируемом изделии 4 и материале уголкового отражателя 2 соответственно; oL - угол ввода УЗ-колебаний

в изделие 4.

Также выбирают материал отражателя 2 из удловия Cj, - С . Если же выбрать угол о из условия иО° ot- 6 70°, а материал отражателя 2 выбрать с акустическими свойствами (скоростью распространения, коэффициентом затухания и т. п.), близкими к свойствам материала v здeлия 4, т.е. отличающимися от них не более чем на 5%, то угол Ч

1C

перечных УЗ-колебаний в кон- выбирают при этом из соотнощения

тролируемом изделии; Cj, - скорость распространения поперечных УЗ-колебаний в материале уголкового отражателя; - угол ввода УЗ-колебаний в

изделие.

Также выбирают материал уголкового отражателя из условия С С . Если же выбрать угол ot из условия 4ТЭ° 6 at 70, а материал уголкового отражателя выбрать с акустическими свойствами, близкими к свойствам материала контролируемого изделия, то угол ч выбирают при зтом из соотношения (oL- 20) ± 1.

После выбора параметров накладног уголкового отражателя наклонный УЗ- преобразователь устанавливают на поверхности контролируемого изделия. Преобразователем излучают в изделие УЗ-колебания и. принимают рассеянные на уголковом отражателе сигналы. В

р

У-с arcsin (--- sinoO , 1

где С. и С - скорость распространения поперечных УЗ-коле- баний в контролируемом изделии 4 и материале уголкового отражателя 2 соответственно; oL - угол ввода УЗ-колебаний

в изделие 4.

Также выбирают материал отражателя 2 из удловия Cj, - С . Если же выбрать угол о из условия иО° ot- 6 70°, а материал отражателя 2 выбрать с акустическими свойствами (скоростью распространения, коэффициентом затухания и т. п.), близкими к свойствам материала v здeлия 4, т.е. отличающимися от них не более чем на 5%, то угол Ч

Ч ( 20°) + Г. Так, например, при контроле изделия 4 из углеродистых сталей и применении отражателя 2 из стали СтЗ или магнита бариевого 16БА для угла ввода о: 40 выбирают угол , равный 20, для Л 50 - ч 30°, а для скГ 65°-41 45. Затем наклонный УЗ- преобразователь 1 и отражатель 2 устанавливают на поверхности контролируемого изделия 4. Место расположения отражателя 2 на нижней или верхней Поверхности изделия 4 определяется условиями контроля (прямым, ОД1 Кратно- или многократно отраженным лучом преобразователя 1). Преобразователем 1 излучают УЗ-колебания в изделие 4. Распространяясь в контролируемом изделии 4, УЗ-колебания достигают отра- жателя 2 и рассеиваются на ребре угла у , образуя два поля: скалярное (рассеянной продольной волны) и векторное (рассеянной поперечной волны)

31249

Формирование диаграммы направленности этих составляющих рассеяния на ребре угла лр зависит как от угла (X., под которым распространяются УЗ-коле- бания в изделии 4, так и от угла Ч , 5 под которым развернута отражающая грань 5 отражателя 2.

Выбор параметров отражателя по указанным соотношениям обеспечивает формирование диаграммы направленности О рассеянных (отраженных), отражателем 2. волн с направленностью, совпадающей с направленностью диаграммы, формируемой на уголковом отражателе (не показан), выполненном в материале кон- 5 тролируемого изделия нормально к,его поверхности.

Преобразователем 1 принимают „хжр-З- женные отражателем 2 УЗ-колебания. В 20 ходе настройки перемещают преобразо- атель 1 по поверхности контролируемого значения амплитуды принятого сигнала и фиксируют его в этом положении. Затем по принятому сигналу ус- танавлив-ают чувствительность дефектоскопа 3 и зону контроля. Имитацию де- ;фектов различной величины осуществляют при использовании накладных угол- . ковых отражателей 2 с различной шири; 30 ной ребра угла (f (фиг.2).

Способ настройки У3-деф«ктоскопа позволяет скомпенсировать изменение чувствительности контроля на сварном 5 шве, так как настройка при помощи на- кладн ого уголкового отражателя производится непосредственно на объекте контроля. При вьтолнении накладного отражателя из диэлектрического магни- та проведение настройки изделий из ферромагнитных материалов облегчается, так как отражатель сам удерживается на объекте контроля.

,25

494

и -5

и О й 5

20 . 30

5 ,

25

4 4 4

Формула изобретения

1. Способ настройки ультразвукового дефектоскопа, заключающийся в том, что на поверхности контролируемого изделия устанавливают наклонный ультразвуковой преобразователь и накладной уголковый отражс тель, излучают с помощью преобразователя ультразвуковые колебания в изделие, принимают отраженные уголковым отражателем колебания, перемещают преобразователь по поверхности контролируемого изделия до достижения максимального значения амплитуды принятого сигнала, фиксируют его в этом положении и по принятому сигналу устанавливают чувствительность дефектоскопа и зону контроля, отличающийся , что, с целью повьшения точности, используют уголковый отражатель, пара- - метры которого выбирают из соотношения

4 arcsin ( siuo). С,., С ,

где Ч - угол между отражающей и контактирующей с изделием гранями уголкового отражателя; С - скорость распространения поперечных ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии;

С 2 - скорость распространения по- . перечных ультразвуковых колебаний в материале уголкового отражателя;

с( - угол ввода ультразвуковых колебаний в изделие. 2. Способ ПОП.1, отлича ю- щ и и с я тем, что материал уголкового отражателя выбирают с акустическими свойствами, близкими к свойствам материала контролируемого изделия, а углы oL и выбирают из соотношений 40° of g 70°, Ч ( 20) + Г.

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано для настройки ультразвукового (УЗ) дефектоскопа при контроле различных изделий. Целью изобретения является повышение точности настройки за счет неиспользования УЗ-колебаний, рассеянных на ребре угла f между отражающей и контактирующей с изделием гранями накладного уголкового отражателя благодаря оптимальному выбору параметров последнего. Выбирают угол « из соотношения arcsin( -sinrt), где С и Cg. - скорость распространения поперечных УЗ-колебаний в контролируемом изделии и материале-отражателя соответственно, о - угол ввода УЗ-колебаний в изделие. Так же находят материал уголкового отражателя из условия С iC, . Если же УГОЛ о( выбирают из условия о 70°, а материал отражателя имеет акустические свойства, близкие к свойствам материала контролируемого изделия, то угол определяют из соотношения 4 (rf- 20) + Г. Затем производят Застройку при помощи накладного отражателя обычным порядком. 1 3. п ф-лы, 2 ил„ с ( С со

Фаг.2

Редактор А.Шишкина

Составитель В.Гондаревский

Техред М.Ходанич Корректор Е.Сирохман

Заказ 4230/46Тираж 778 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно

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