Устройство для ультразвукового контроля изделий Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

11

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего ,контроля и может быть использовано для ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии изделий, преимущественно двухслойных, из биметалла с неровной поверк . ностью плакировки.

Цель изобретения - повышение производительности контроля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки за счет возможности контроля за один проход полного сечения изделия, в том числе и зоны сплавления плакировки с основным металлом. На фиг. 1 изображено устройство для ультразвукового контроля изде

ЛИЙ, общий вид; на фиг. 2 - схема контроля с помощью устройства для ультразвукового контроля изделий.

Устройство для ультразвукового (УЗ) контроля изделий содержит звуко провод (корпус) 1 и три установленные на нем пьезопластины с фиксиро-. ванными углами ввода, образующие пря мой преобразователь 2, предназначенный для контроля сдвиговыми УЗ колебаниями с углом вводасС , наклонный преобразователь 3 и предназначенный для контроля головньми УЗ волнами наклонный преобразователь 4. Преобразователи 2-4 установлены на трапециевидном звукопроводе 1, например, из оргстекла таким образом что их акустические оси компланарны, т.е. лежат в одной плоскости, причем акустические оси наклонных преобразователей 3 и 4 направлены навстречу друг другу. Наклонные преобразователи 3 и 4 жестко закреплены на боковых гранях звукопровода 1, в результате чего образуются фиксированные точки F и F ввода УЗ колебаний на рабочей поверхности звукопровода 1. Прямой преобразователь 2 установлен на звукопроводе 1 с возможностью перемещения между точками F и F 2 параллельно им, а следовательно, и рабочей поверхности звукопровода 1. Подвергаемое контролю изделие содержит основной металл 5 и плакировку 6 и может включать дефекты основного металла. 5; подповерхностный 7, внутренний 8 и дефект 9 (типа отслоения на границе основного металла 5 и плакировки 6). Устройство для УЗ контроля изделий также содержит дефектоскоп 10 с электронно-лучевым индикатором 11,

электрически соединенньй с каждым из преобразователей 2 - 4. В ходе работы на индикаторе 11 дефектоскопа 10 регистрируются следующие эхо- сигналы: зондирующий - 12, от дефекта 7, принимаемый преобразователем 4-13, от дефекта 9, принимаемый преобразователем 2-14, донный, прини- емый преобразователем 2-15, от дефекта 8, принимаемый преобразователем 3-16. Расстояние 1 между точками FI и F ввода наклонных преобразователей 3 и 4 для оптимизации габаритов устройства при контроле изелий с известным диапазоном возможных тол1Цин Н выбирают из соотношения

Ctgot,

где cL- угол ввода из колебаний наклонного преобразователя 3. Устройство для ультразвукового контроля изделий работает следующим образом.

Звукопровод 1 устанавливают рабочей поверхностью на основной металл 5 контролируемого изделия. Преобразователи 2-4 излучают импульсы УЗ колебаний, распространяющиеся в контролируемом изделии и отражающиеся от возможных дефектов 7 - 9 и свободной поверхности плакировки 6. Преобразователи 2-4 принимают отраженные УЗ импульсы, которые регистрируются на индикаторе 11 дефектоскопа 12. Донный импульс 15 находится на экране индикатора 11 в ходе сканирования практически постоянно на одном месте, изменяясь лишь по

амплитуде в зависимости от профиля плакировки 6 или при экранировании дефектом 9, и может служить репер- ной точкой при определении типа и местоположения дефектов 7-9, Импульсы 13 от подповерхностных дефектов 7 принимаются наклонным преобразователем 4 и отличаются от остальных импульсов тем, что при сканировании они имеют значительньй про-

бег по экрану индикатора 11 и, приближаясь к зондирующему импульсу 12, увеличиваются по амплитуде. Импульсы 14 от дефектов 9 (типа отслоения на границе основного металла 5 и

плакировки 6) принимаются прямым преобразователем 2 и располагаются на экране индикатора 11 левее донного импульса 15 на расстоянии, определяемом толщиной плакировки 6, приДостигаемое при этом повышение производительности УЗ ко-нтроля имеет особое значение при ограниченном времени контроля, например, при УЗ контроле

5 оборудования трубопроводов в помещениях первого контура АЭС. В ряде случаев, благодаря включению в устройство наклонного преобразователя головных волн, возникает возможность ключить магнитопорошковый контроль изделий,

Формула изобретения

5 Устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее звуко- провод и установленные на нем три пьезопластины, средняя пьезопластина установлена параллельно рабочей поВозможность перемещения преобразо- 20 верхности звукопровода, а крайние под

углом к ней и навстречу друг другу, причем акустические оси пьезопластин

т

чем в ходе сканирования не изменяют своего местоположения. Импульсы 16 от дефектов 8, принимаемые преобразо-, вателем 3, могут располагаться на индикаторе 11 как правее донного импульса 15 (фиг. 2), так и левее его, в зависимости от глубины залегания дефекта 8. Дпя отличия импульсов 16 от импульсов 14 (в случае появления первого на этом месте), а также от импульсов (не показаны), отраженных дефектом 8 и принятых преобразователем 2, последний при фиксированном положении корпуса 1 устройства перемещают по корпусу 1 в плоскости, параллельной рабочей поверхности. При этом импульс 16 остается неизменным по местоположению и амплитуде, а все остальные импульсы - нет.

вателя 2 по звукопроводу 1 позволяет реализовать раздельную схему включения наклонного 3 (излучатель) и прямого 2 (приемник) преобразователей, применяемую, например, при послойном контроле изделий.

25

лежат в одной плоскости, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки, угол наклона одной из крайних пьезопластин равен первому критическому углу, а средняя пьезопластина установлена на звукопроводе с возможностью перемещения в плоскости, параллельной рабочей поверхности звукопровода в пределах, ограниченных точками ввода крайних пьезопластин.

Таким образом, предлагаемое устройство для УЗ контроля изделий позволяет за один проход проконтролировать полное сечение изделия и выявить как дефекты основного металла - внутренние и подповерхностные (10 мм), так и дефекты типа отслоения на границе основного металла и плакировки.

т

лежат в одной плоскости, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки, угол наклона одной из крайних пьезопластин равен первому критическому углу, а средняя пьезопластина установлена на звукопроводе с возможностью перемещения в плоскости, параллельной рабочей поверхности звукопровода в пределах, ограниченных точками ввода крайних пьезопластин.

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение производительности контро-. ля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки за счет возможности контроля за один проход полного сечения изделия, в том числе и зоны сплавления плакировки с основным металлом благодаря одновременному контролю прямыми продольными, наклонными поперечными колебаниями и головными волнами. Устройство для ультразвукового (УЗ) контроля изделий содержит звукопровод 1 и три установленные на нем пьезопластины, образующие прямой преобразователь 2, предназначенный для контроля сдвиговыми УЗ колебаниями, наклонный преобразователь 3 и предназначенный для контроля головными УЗ волнами наклонный преобразователь 4. Акустические оси преобразователей 2, 3 и 4 лежат в одной плоскости, причем у наклонных преобразователей 3 и 4 они направлены навстречу друг другу. Пьезоплас- тина, образующая прямой преобразователь 2, установлена на звукопроводе 1 подвижно в плоскости параллельно рабочей поверхности звукопровода 1 и перемещается по нему для отличия импульсов от различных дефектов. 2 ил. f (Л ю со сд / (ffue.i