Способ ультразвукового контроля изделий Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

11

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано гфи дефектоскопии различных материалов, например бетона, на предмет выявления нарушений сплошности в виде раковин, инородных включений и т.п.

Цель изобретения - повышение чувствительности контроля за счет исключения влияния локального изменения скорости распространения ультразвуковых (УЗ) колебаний ь материале контролируемого изделия и выравнивание чувствительности контроля вдоль ряда точек, в которых производится измерение времени распространения УЗ-колебаний, за счет сохранения неизменными условий распространения УЗ-колебаний при измерении Времени их распространения между соседними точками приема в случае излучения в первой точке ряда.

На фиг.1 схематично представлена схема реализации способа У3-контро ля изделий; на фиг.2 - зависимость параметра лТ от номера точки при контроле дефектного изделияj на фиг.З - зависимость параметра дТ от номера точки при контроле бездефектного, изделия.

На фиг.1 обозначены (I-h) точки 1 разметки, УЗ-преобразователи 2 контролируемое изделие 3 и дефект 4 Способ УЗ-контроля изделий заключается в следующем.

На поверхности контролируемого изделия производят разметку точек, располагаюш;ихся на одной прямой,Излучают УЗ-колебания в первой точке ряда и принимают их во всех остальных точках.

Измеряют время Ti( + i распростра нения УЗ-колебаний в материале контролируемого изделия между соседними точками приема, т,е, между точками, порядковый номер которых отличается на единицу. Затем последовательно излучают УЗ-колебания в точках со 2-й по (и-1)-ю и принимают их в точках С 3-й по ь-ю. Измеряют время t распространения УЗ-колебаний в материале контролируемого изделия между точками излучения и приема, причем при ка:кдом измерении излучают в точке с порядKOBfcjM номером i , а принимают в точке с порядковым номером +1 По окончании измерений определяют качест-

55943

во контролируемого изделия по параметру ,ifi - t;, j-n Перед разметкой выбирают расстояние между первой и второй точками ряда большим 5 расстояния ме:жду любыми остальными соседними точками ряда.

Способ УЗ-контроля изделий реализуется следующим сюразом.

На поверхности контролируемого изделия 3 производят разметку точек 1 с порядковыми номерами I, II,

111 , ... 5 I

располагающихся на

ОДНОЙ прямой. По точкам разметки устанавливают на поверхности изделия 3 УЗ-преобразователи 2. Преобразователем 2, расположенным в точке разметки с порядковым и;омером I, излучают УЗ-колебания, а. преобразователями 2, установленными в остальных точках (11,111,,.. о ,i ,...,h) их принимают. Производят первую серию измерений, заключающуюся в измерении времени Т- распространения УЗ-ко2 лебаний в материале контролируемого изделия 3 между соседними точками приема, г.е. точками с порядковыми номерами /и i +1, Затем излучают УЗ-колебания преобразователем 2, .расположенным в точке с порядковым номером III и измеряют время T,j распространения УЗ-колебаний в материале контролируемого изделия 3 между точками излучения и приема.После измерения времени Т, продолжают 35 производить аналогичные операции

второй серии измерений, излучая преобразователем 2, расположенным в точке с порядковым номером i, принимая преобразователем 2, располо 0 женным в точке с порядковым номером i-1-l, и измеряя время Т. - до достижения точкой излучения номера h-1 и точкой приема соответственно ь . По завершении второй серии из мерений вычисляют параметр &i

Т- . - t- - представляю 1р1Й собой разность времен распространения УЗ-колебаний между точками излучения и приема во второй серии изме50 рений и точками приема с теми же порядковыми номерами в первой серии измерений. По отклонению параметра дТ от нуля определяют качество изделия 3, например, с помощью гра55 фической зависимости параметра it от номера точки (фиг,2 и 3). Протяженность дефекта 4 вдоль поверхности иЗделия 3 по линии измерения .определяют по длительности интервала, в котором параметр дТ отличен от нуля. Для выравнивания чувствительности контроля вдоль ряда точек перед разметкой выбирают расстояние между точками с порядковыми номерами I и II, большим расстояния между соседними точками с любыми другими порядковыми номерами. Так как при проведении второй серии измерений точки излучения и приема УЗ-колебаний располагаются близко друг к другу (чем ближе, тем лучше), то время Т - определяется лишь скоростью распространения УЗ-колебаний в поверхностном слое материала контролируемого изделия, а дефект, находяпщйся на некоторой глубине под поверхностью изделия (для бетонных изделий, как правило, большей, чем расстояние ме ду точками излучения и приема) прак тически не оказывает влияния на вре мя распространения УЗ-колебаний. В результате этой серии измерений нах дятся все изменения скорости распро странения УЗ-колебаний в поверхност ном слое материала изделия, вызванные неоднородностью его физико-меха нических свойств. При отсутствии де фекта t . потому, что вре мя распространения УЗ-колебаний между двумя соседними точками прием зависит лишь от скорости их распространения в области изделия, лежаще непосредственно под этими точками, независимо от точки возбуждения. При наличии дефекта время распро устранения УЗ-колебаний, измеряемое ;в каждой точке приема в первой се.рии измерений .зависит не только ov скорости, но и от размеров и глубины залегания дефекта, так как УЗ-ко лебания, излучаемые в точке, удален ной от точки приема на расстояние, превьш1аю1цее глубину залегания дефек та, дифрагируют на нем и их эквивалентная скорость отличается от скорости при отсутствии дефекта. В результате дефект обнаруживается на фоне естественных флуктуахщй скорое :ти распространения УЗ-колебаний в I материале контролируемого изделия. Так способ УЗ-контроля изделий на частоте 1ЗОкГц позволяет уверенно выявить дефект в виде сферы площадью сечения 10 см залегающей на глубине 50 мм в изделии из бетона с 20%-ным разбросом скорости распространения УЗ-колебаний. Выбор рассея ния между первой и второй точками ряда большим расстояния между любыми остальными соседними точками ряда позволяет свести к минимуму изменение всех условий, при которых происходит распространение и прием УЗ-колебаний в первой серии измерений при переходе от одной точки при-; ема к другой. Импульс УЗ-колебаний прежде, чем достигает ближайшей точки приема проходит значительный путь в изделии, и влияние параметров дефекта, в частности, глубины залегания на скорость распространения оказывается практически одинаковым при расположении дефекта в начале и в конце ряда точек приема. Формула изобретения 1, Способ ультразвукового контроля изделия, заключающийся в том, что производят на поверхности издеЛИЯ разметку h точек, располагаю- , щихся на одной прямой, излучают ультразвуковые колебания в первой точке ряда, принимают ультразвуковые колебания во всех остальных точках, меряют времяTji распространения ультразвуковых колебаний между соседнийи точками приема и с помощью измеренных величин определяют качество изделия, отличающийся Тем, что, с целью повьшения чувствительности, дополнительно последовательно излучают ультразвуковые колебания в точках с 2-й по (г-1-1)-ю, принимают ультразвуковые колебания в точках с 3-й по п-ю, измеряют время t ; j распространения ультразвуковых колебаний между точками излучения и приема, причем при каждом измерении излучают в точке i, а принимают в точке .1 +1, а качество изделия определяют по параметру. 4, t ...-.-. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью вьфавцивания чувствительности вдоль ряда очек, выбирают расстояние между перой и второй точками ряда большим асстояния между любьми остальными соседними точками ряда.

Изобретение относится к акустическим методам неразрушакнцего контроля и может быть использовано при дефектоскопии различных материалов, например бетона. Целью изобретения является повышение чувствительности контроля за счет исключения влияния локального изменения скорости распространения ультразвуковых (УЗ) колебаний в материале изделия благодаря измерению времени распространения УЗ-колебаний между точками излучения и приема при излучении в точке I и приеме в точке (+1.Целью изобретения также является выравни- вание чувствительности контроля вдоль ряда точек за счет сохранения неизменными условий распространения УЗ-колебаний благодаря выбору.расстояния между первой и второй точками ряда. На поверхности контролируемого изделия производят разметку ь точек в линию. Расстояние между первой и второй точками ряда выбирают большим расстояния между любыми остальными соседними точками ряда.Излучают УЗ-колебания в первой точке и принимают их во всех остальных точках. Измеряют время i , i +1 расс пространения УЗ-колебаний между соседними точками приема. Затем последовательно излучают УЗ-колебания в хца точках с 2-й (по (и-1)-го и прини & ss : мают их в точках с 3-й пои -ю. Измеряют время Т t , i - 1 распространения УЗ-колебаний между точками излучения и приема, причем при каждом измерении излучают в точке с порядковым номером 1, а принимают в точке i+l. По окончании измерений определяют качество контролируемого изделия по параметру л T,,i+i - Ti, 1 з.п. ф-лы, 3- ил.

Z Ж

fOiAmfff

n Номер

Фмг.З