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

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения конфигурации и ориентации дефектов.

Цель изобретения - повышение точности определения ориентации и конфигурации дефекта,

На чертеже изображена схема, иллюстрирующая реализацию способа ультразвукового контроля изделий.

На схеме изображено контролируемое изделие 1, расположенный в нем дефект 2 с отражающей точкой 3 его поверхности и положения 4-6 ультразвукового преобразователя в процессе контроля.

Способ осуществляют следующим образом

В процессе контроля наклонный ультразвуковой преобразователь перемещают по поверхности изделий 1 с шагом о перемещения выбранным из условия

0,5 Л ЬО Л

(1).

где X длина поперечной волны в

материале изделия; возбуждают в изделии импульсы, например, ультразвуковых поперечных колебаний, принимают эхо-сигналы, по которым определяют наличие дефекта 2, измеряют время их прихода при каждом шаге перемещения преобразователя, и определяют координаты Н, и LH каждой отражающей точки 3 дефекта 2 из следующих формул:

HX , - 2tjl/ 7 L.

-|i(tj-2)-(t--2t,)«

-cosoi,

Ct(ti-2tn) 2

C+(tj-2tn)

2

Ct(t,-2tn). . sinu, 30 sin oL-i u

CtjCt.gtn)

. Kcos4i-i ,(4)

где ot, ui z углы ввода ультразвуковых колебаний.

Условие (3) получено с учетом данной системы уравнений.

Построение отражающих точек дефекта также может быть осуществлено по найденным для каждой из них из сис темы уравнений (4) углам oi, и odj ввода и времени tf и t прихода эхо- /2) сигналов.

35

40

-|i(tj-2t)-(t,-2t,)

U

t. С, - скорость поперечных ультразвуковых колебаний в материале изделия; время распространения ультразвуковых колебаний в приз- ме

время приема эхо-сигналов в каждых двух положениях 5 и 6 преобразователя, расстояние U между которыми выбрано из условия:

tj

ё2а,

(3)

где 2а - линейный размер преобразователя в плоскости падения ультразвуковых колебаний. Построением по найденным координатам совокупности отражающих точек определяют конфигурацию и ориентацию дефекта.

В основе изобретения лежит следующее допущение. Если расстояние fill между двумя положениями преобразователя при контроле мало соответствует ус- ловию Д ё 2а, то можно считать, что эхо-сигналы, принимаемые преобразователем в этих положениях, соответ- ствуют одной и той же отражающей точке дефекта, наиболее близкой к точ- ке ввода преобразователя в данных положениях, а озвучивание этой точки из данных положений осуществляется с разными углами ы, и oiJj ввода. Значения углов с , и ввода для каж- дого положения преобразователя можно определить из системы уравнений

Ct(ti-2tn) 2

C+(tj-2tn)

2

Условие (1) для выбора шага 8 перемещения и условие (3) дли выбора Д получены экспериментально и обусловлены следующим.

При выборе 8 « 0,5. процесс

измерений усложняется, а точность не увеличивается, что объясняется волновой структурой ПОЛЯ.

При & 1,0 Х точность измерений падает в связи с уменьшением количества определяемых отражающих точек дефекта.

При Д 2а справедливость допущения, лежащего в основе способа, нарушается т.е. преобразователь может

регистрировать эхо-сигналы от различных отражающих точек дефекта.

При Ь 8 увеличивается относительная погрешность измерения величины а , что снижает точность опре- деления контролируемого параметра.

Таким образом, предлагаемый спо- соб ультразвукового контроля изделий (по сравнению с известными) позволяет с более высокой точностью определять конфигурацию и ориентацию дефектов за счет определения большего количества отражающих точек или построения образца дефекта.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том, что в контролируемом изделии в процессе пе ремещения наклонного преобразователя с заданным шагом S возбуждают им

to

5

f5

пульсы ультразвковых колебаний, принимают зхо-сигналы, по которым определяют наличие дефекта, измеряют времена прихода эхо-сигналов от краев дефекта и учитывают их при определении ориентации и конфигурации дефекта, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности определения ориентации и конфигурации дефекта, дополнительно измеряют времена прихода эхо-сигналов при каждом щаге 3 перемещения преобразователя, шаг J перемещения выбирают из условия;

0,5 i ПО-Л,

где А - длина волны ультразвуковых колебаний в материале изделия ;

а ориентацию и конфигурацию дефекта определяют с учетом дополнительно измеренных времен прихода эхо-сигналов.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Целью изоб-. ретения является повьппение точности определения ориентации и конфигурации дефекта. В процессе контроля наклонным ультразвуковым преобразователем, перемещаемым по поверхности изделия с шагом, соизмеримым с длиной волны ультразвуковых колебаний в материале изделия, возбуждают в нем импульсы ультразвуковых колебаний, принимают эхо-сигналы, по которым определяют наличие дефекта, измеряют времена прихода эхо-сигналов от него при каждом шаге перемещения преобразователя, а ориентацию и конфигурацию дефекта определяют по изме- .ренным временам путем построения образа дефекта. 1 ил. с (Л

Л

Составитель М.Андреев Редактор А.Ревин Техред В.Кадар Корректор

Заказ 379/48 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д.

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