Способ контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя при дефектоскопии изделий и устройство для его осуществления (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии методом акустичес кой эмиссии (АЭ) для контроля качества акустического контакта пьезо преобразователя. Цель изобретения - повышение надежности дефектоскопии при использовании метода АЭ благодаря контролю качества акустического контакта без прерывания процесса приема сигналов АЭ, На фиг.1 схематично представлено устройство для контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя с одним пьезоэлементом при дефектоскопии изделий, на фиг. 2 вариант устройства, содержащего пье зопреобразователь с двумя пьезоэлементами. Способ контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя при дефектоскопии изделий заключается в следующем, Пьезопреобразователь возбуждают гармоническими колебаниями с частотъй выше верхней границы полосы частот регистрации сигналов АЭ,принимают сигналы реакции пьезопреобразователя и измеряют его уровень на частоте возбзгждения. Затем устанавливают Пьезопреобразователь на изделие и вновь измеряют уровень принятого сигнала на частоте возбуж дения, а качество контакта определяют по изменению уровня принятого сигнала. Устройство для контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя с одним пьезоэлементом при дефектоскопии изделий содержит льезоэлемент 1, блок 2 возбуждения выполненный в виде генератора тока гармонического сигнала, и блок 3 анализа сигнала контакта, выполненный в виде милливольтметра, которы электрически соединены параллельно Кроме того, устройство содержит фильтр 4 низких частот, вход которого соединен с выходом пьезоэлемента 1,Блок 5 регистрации сигналов АЭ в ходе контроля подсоединен к в ходу фильтра 4 низких частот. Вариант устройства для контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя с двумя пьезо элементами при дефектоскопии изде12ЛИЙ содержит дополнительный пьезоэлемент 6, электрически соединенный с блоком 2 возбуждения, и согласующий слой 7, установленный межДУ пьезоэлементами i и 6 и осуществляющий акустическую связь между рабочей поверхностью основного пьезоэлемента 1 и тыльной поверхностью дополнительного пьезоэлемента 6,Выход основного пьезоэлемента 1 соединен с входами блока 3 анализа сигнала контакта и фильтра 4 низких частот. Резонансная частота основного пьезоэлемента 1 выбрана ниже граничной частоты фильтра 4, а резонансная частота дополнительного пьезоэлемента 6 граничной частоты фильтра 4, Способ контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя с двумя пьезоэлементами при дефектоскопии изделий также осуществляется при помощи устройства, которое работает следующим образом, Блок 2, например генератор dигналов Г 3-110, возбуждает пьезоэлемент 1, например пластину из ЦТС-19, на частоте антирезонанса 900 кГц, Сигнал реакции пьезоэлемента 1 принимают блоком 3, например милливольтметром ВЗ-38, и измеряют уровень принятого сигнала. Затем устанавливают пьезопреобр.азователь с пьезоэлементом t на контролируемое изделие 8 и вновь измеряют уровень принятого сигнала. При хорошем акустическом контакте амплитуда принятого сигнала падает и по изменению уровня принятого сигнала определяют качество контакта. На преобразователь с пьезоэлементом 1 поступают также от изделия сигналы АЭ, в основном в полосе от 10 до 500-800 кГц, С пьезоэлемента 1 сигналы АЭ поступают через фильтр 4 в блок 5, например, приборов АВН-1, причем сигналы, возбуждаемые блоком 2, через фильтр 4 не проходят. Амплитуда сигналов на входе блока 2 выбирается на один- . два порядка выше амплитуды сигналов АЭ на выходе пьезоэлемента 1, При ухудшении качества акустического контакта пьезопреобразователя с .пьезоэлементом 1 амплитуда сигналов контакта возрастает. Способ контроля качества акустического контакта пьезопреобразователи с пьезоэлементами при дефектоскопии изделий также осуществл ется при помощи устройства, которое работает следующим образом. Блок 2, например генератор сигна лов ГЗ-110, возбуждает дополнительный пьезоэлемент,например пластину .толщиной 1 мм из ЦТС-19, на частоте антирезонанса 900 кГц, Сигнал ре акции дополнительного пьезозлемента 6 через согласующий слой 7, наприме пластину толщиной 0,36 мм из ЦТС-19 (толщина выбирается из условия наименьшего затухания сигналов АЭ),пос тупает на основной пьезозлемент 1 преобразователя, например пластину толщиной 10 мм из ЦТС-19, и далее в блок 3, например милливольтметр ВЗ-38, который измеряет уровень при нятого сигнала. Затем устанавливают пьезопреобразователь с двумя пьезо- элементами 1 и 6 на контролируемое изделие 8 и вновь измеряют уровень принятого сигнала. При хорошем акустическом контакте амплитуда принятого сигнала падает и по изменению уровня принятого сигнала определяют качество контакта. На основной пьезоэлемент 1 поступают также от изде лия В через дополнительный пьезоэле |мент 6 и слой 7 сигналы АЭ, в основ ном в полосе частот от 10 до 500800 кГц. С пьезоэлемента 1 сигналы АЭ поступают через фильтр 4 в блок 5, например прибор АВН-1, причем сигналы, возбуждаемые блоком 2, через фильтр 4 не проходят, амплитуду сигналов на выходе блока 2 устанавливают таким образом, чтобц напряжение сигналов контакта на выходе ос.новного пьезоэлемента 1 бьто на один-два порядка больше напряжения сигналов АЭ на выходе этого же пьезо злемента. При ухудшении качества акустического контакта пьезопреобразователя, содержащего пьезозлементы 1 и 6, амплитуда сигналов контакта возрастает. Формула изобретения 1. Способ контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя при дефектоскопии изделий,заключающийся в том, что возбуждают сигналом пьезопреобразователь, принимают сигнал реакции пьезопреобразователя, измеряют параметры принятого сигнала, устанавливают пьезопреобразователь на изделие, вновь измеряют параметры принятого сигнала и определяют качество контакта по изменению измеренного параметра, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности дефектоскопии при использовании метода акустической эмиссии, в качестве возбуждающего сигнала используют гармонические колебания с частотой выше верхней границы полосы частот регистрации сигналов акустической эмиссии, а в качестве измеряемого парамёгра - уровень принятого сигнала на частоте возбуждения. I 2. Устройство для контроля качества акустического контакта пьезопреобраэователя при дефектоскопии изделий, содержащее блок возбуждения и электрически соединенные пьезопреобразователь с пьезоэлементом и блок анализа сигнала контакта, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности дефектоскопии при использовании метода акустической эмиссии, оно снабжено фил,тром низких частот, вход которого соединен с выходами пьезопреобразователя и блока возбуждения, а выход предназначен для соединения с блоком регистрации сигналов акусти-ь ческой эмиссии, блок возбуждения выполнен в виде генератора тока гармонического сигнала, а блок аналиэа сигнала контакта - в виде милливольтметра. 3. Устройство для контроля качества акустического контакта пьезопреобразователя при дефектоскопии изделий, содержащее блок возбуждения и электрически соединенные пьезопреобразователь с пьезоэлементом и блок анализа (сигнала контакта, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности дефектоскопии при использовании метода акустической эмиссии, оно снабжено фильтром низких частот, вход которого соединен с выходом основного пьезоэлемента, резонансная частота которого ниже граничной частоты фильтра, а выход предназначен для соединения с блоком регистрации сигналов акустической эмиссии,и электрически связанным с блоком возбуждения дополнительным пьезоэлементом, резонансная частота которого выше граничной 5 частоты фильтра, акустически соединенным с основным пьезоэлементом,

блок возбуждения выполнен в виде гета - в виде милливольтметра. 1265601Ф нератора тока гармонического сигнала, а блок анализа сигнала контак

LLJ S