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

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано для определения размера дефектов.

Цель изобретения - расширение объема использования за счет выявления дефектов у донней поверхности при одновременном измерении их размеров по высоте.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ ультразвукового контроля; на фиг.2 - тарировочные кривые зависимости амплитуды эхо- сигнала от размера дефекта по высоте.

Устройство содержит излучаюнщй 1 и приемный 2 наклонные преобразователи. Предусмотрено расположение последних на расстоянии b один от другого на поверхности изделия 3, а также использование преобразователей 1 и 2 с углом у ввода и вывода ультразвука в изделие и с углами расхождения 9 и 2 лучей диаграмм направленности.

Устройство, реализующее способ ультразвукового контроля, работает следующим образом.

Преобразователи 1 и 2 перемещают по поверхности изделия 3, при этом излучающий преобразователь 1 излучает в изделие 3 ультразвуковые коле. бания, а приемный преобразователь 2 принимает эхо-сигналы от трещин,расположенных у донной поверхности изделия 3. Измеряют максимальную амплитуду эхо-сигнала от трещины и по тарировочной кривой (фиг.2) зависимости амплитуды эхо-сигнала от раз- мера дефекта по высоте для данного b определяют размер дефекта. Условие для выбора расстояния b между преобразователями 1 и 2 основано на исключении немонотонности тарировочной кривой (фиг.2), обусловленной влиянием бокового лепестка диаграммы направленности. Неравенство для опреде ления b выводится на основе исключения взаимодействия максимумов глав- ного лепестка излучающего преобразователя 1 и бокового лепестка прием ного преобразователя 2. Оно имеет вид

b Н ttg(,) - tg(}i -e,)J (1)

где У - угол ввода и вывода ультразвука в изделие 3;

углы расхождения лучей диаграммы направленности излучающего 1 и приемного 2 преобразователей. условия

Q

0,1

(2)

для диаграмм Q и Q направленности связан с удобством расчета, независимостью диаграммы направленности от формы и длительности импульса, а также независимостью ее от искажения формы реальньк пьезопластин преобразователей 1 и 2 по сравнению с их формой, принятой в расчете.

Пример. Полагая Q, Q и &, 2 г получают Q(e) 0,1; откуда Q(6) 9,316.

Решая последнее уравнение относительно 0 , находят для круглой пластины диаметром 8 мм и длиной звуково волны 0,64 мм значение 6 4°.

Из выражения (1) получают b 0,23Н. При b 0,23Н произведение диаграмм направленностей Q Q , возрастают с уменьшением Ь, т.е. условия (1) и (2) являются непротиворечивыми. В этом случае имеет место монотонное увеличение амплитуды принятого сигнала от величины трелщны (фиг.2а,б).

Для случая b Н tg(J +0,) - t:g(y- б,) при t 35, 0, 9% 0° получают что Ъ 0,2(Е,

Дпя этого случая тарировочная кривая имеет вид кривой (фиг.2,в), т.е. в области малых высот трещин имеет место немонотонность.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля, заключаквцийся в том, что устанавливают на поверхности изделия друг за другом излучающий и приемный преобразователи, сканируют последние, излучают ультразвуковые колебания, принимают их эхо-сигналы, измеряют максимальную величину принятых сигналов по которой определяют размер дефекта, отличающийся тем, что, с целью расширения объема использования, расстояние между преобразователями выбирают из условия

b - н tgCii+e,) - tg(f-0,)

где b - расстояние между преобразо-вателями;

Н - толщина изделия; У - угол ввода (вывода) излучающего (приемного) преобразо- вателя;

в . - углы расхождения диаграммы направленности излучающего и приемного преобразователя,

причем диаграммы направленности из-

лучагощего и приемного преобра зователейв у

удовлетворяют неравенстQ,, )-Q/6. 0,1,

где Q ( 0) - диаграмма направленности излучающего преобразователя;

Q ( ) - диаграмма направленности приемного преобразователя .

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение объема использования. Преобразователи 1 и 2 перемещают ПО поверхности изделия 3. Измеряют максимальную амплитуду тхо-сигнала от трещины и по тарировочной кривой зависимости амплитуды эхо-сигнала от размера дефекта по .высоте для данного расстояния между преобразователями определяют размер дефекта. При этом расстояние между преобразователями 1 и 2 выбирают из условия: b Н t tg( У +0,) - tg()-6,),, где b - расстояние между преобразователями 1 и 2; И - толщина изделия 3; J - угол ввода и вывода излучающего и приемного преобразователей 1 и 2; 0 (&,)) - угол расходования диаграммы направленности излучающего (приемного) преобразователя, а адй,)- ,} х 0,1, где Q,(&,) диаграмма направленности излучающего преобразователя 1; 2,j(6,j) - диаграмма направленности приемного преобразователя 2. 2 ил. с (Л ю QD 00 а ел

ю h, мм

Редактор М.Бланар

Составитель Г.Рыжакова

Техред Л. Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 882/46 Тираж 777Подписное

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,А

Фиг2