Акустический способ дефектоскопии многослойных конструкций Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

со

со

Изобретение отмоснтся к акустичесим методам неразрушэющего контроля может быть использовано при дефектоскопии многослойных конструкций с ля выявления дефектов, например, типа трещин.

Целью изобретения является повыение произиодительности и надежнос7 ти выявления трещин за счет обеспече- 10 иия в какой-либо момент времени взаимной ориентации преобразователей и трещин, благоприятной для выявления.

На фиг. 1 представлена траектория перемещения по поверхности контроли- 15 РуемоП конструкции излучающего (сплощная линия) и приемного (штриховая линия) преобразователей; на фиг. 2 - зависимость ширины bj контролируемой зоны при несовпадении на- 20 правления проекции вектора скорости вращения преобразователя на пектор скорости его линейного перемещения с направлением последнего, ширины Ь контролируемой зрны при совпадении 25 направления проекции вектора скорости вращения преобразователя на пектор CKOpot i H его линейного перемещения с направле1П1ем последнего, суммарной ширины b контролируемой зоны и соот- ЗО петствующих их контролируемых за единицу времени площадей S,, S и S от отношения линейного смещения 1, к круговому смещению 1, за единицу

времени.

Акустический способ дефектоскопии

многослой 1ых конструкций заключается в следующем. На поверхности контролируемой конструкции устанавливают из-, лучающий и приемный преобразователи. С помощью преобразователей излучают It принимают акустические колебания. Преобразопатепн линейно перемещают по поверхности контролируемой конструкции с заданным шагом и одновременно вращают вокруг точки, лежащей на середине отрезка, соединяющего центры преобразователей. Частоту f вращения преобразователей, скорость vj их :и1нейного перемещения и шаг а линейного перемещения выбирают из уело-50

° f-v,,, /lv2 irA, ,63Af, ,71А,

где , - максимально допустимая 55 c topocTb перемещения преобразователя относительно поверхности контролируемой конструкции;

40

45

0

5 0 5 О

0

5

0

5

А - расстояние между преобразователями.

В ходе перемеще(П1я преобразователей измеряют параметры принятых колебаний, фикспруют периодическое изменение измеряемых параметров с частотой f и по нему определяют наличие в конструк:п1и трещин.

Акустический способ дефектоскопии многослойных конструкций реализуется следующим образом. Устанавливают на поверхности контролируемой конструкции раздельно-совмещенный датчик дефектоскопа АД-10У на частоту 40 кГц с расстоянием между преобразователями мм. В зависимости от типа поверхности контролируемой конструкции выбирают частоту f вращения датчика. Для сравнительно гладких поверхностей v 25 м/мин, а для шероховатых ,mj. 15 м/мин. Например, при контроле конструкции из полимерного композиционного материала из выражения f 1+1,/1, ) получают ,7A Гц, так какJисходя из эксперименталыго полученного графика зависимости (li/li), оптимальным является отношение l2/l,0,2. Для достижения наибольшей производительности при высокой надежности контроля необходимо перемещать датчик по шероховатой поверхности конструкции с линейной скоростью ,7 мм/с. Шаг сканирования при контроле равен ширине захвата датчика и определяется как а k,jA/2 . Значение k определяется из отношения 2а/А для оптимального k, . Графическое определение k2Дaeт величину 1,42. Таким обра-зом, шаг а сканирования выбирают равным 9,9 мм. Преобразова гелями излучают и принимают акустические колебания п ходе сканиропания, параметры которого определены выше. Измеряют какой-либо параметр нринятого сигнала, например амплитуду. Если в ходе контроля появится нерноднчность изменения амплитуды, причем период этих изменений равен l/f,-TO датчик находится над трещиной, если же изменение амплитуды стабильно, то датчик находится над дефектом типа непроклея или расслоения .

Регламентация параметров f, v и а необходима для дост гжения наибольшей производительности при высокой надежности. Очевщ1но, что производительность контрс)яя определяется скоростью

перемешения датчика по ловерхности конструкции, но эта скорость огранн- чена появлением фрикционных шумов. Максимальная частота вращения преоб- раэователя определяется в зависимости от базы датчика и ограничена наибольшей допустимой скоростью движени контактных наконечников преобразователя по поверхности конструкции. Ли- нейная скорость V перемещения;преобразователя выбирается в зависимости от частоты f вращения и.определяется наивысшей производительностью контроля. Шаг а С1{анирования выбирается равным наибольшей ширине захвата преобразователя, являющейся зоной надежного контроля и также определяется наибольшей производительностью контроля. Зона надежного контроля харак- теризуется полной 1002-ной) выяв-- пяемостью трещин произвольной ориентации, так как внутри этой зоны при перемещенни вращающихся преобразователей имеется пересечение линий, сое диняющих точки касания преобразователей с поверхиостью конструкции, т.е. преобразователи всегда могут оказаться на разных берегах любой трещины. Зона надежного контроля оп- ределяется графически. Формула изобретения Акустический способ дефектоскопии многослойных конструкций, заключающийся в том, что устанавливают на поверхности конструкции на райстоя- нии А друг от друга два преобразователя, одним преобразователем излучают, а другим принимают акустические колебания, линейно перемещают преобразователи по поверхности конструкции с заданным шагом а, измеряют в ходе перемещения параметры принятых колебаний и по ним определяют наличие в кон- струкции дефектов, отличающий с я- тем, что, с целью повышения производительности и надежности выявления трещин, дополнительно в ходе перемещения одновременно вращают преобразователи вокруг точки, лежащей на середине отрезка, соединяющего их центры, наличие в конструк1;ии трещин определяют по периодическому изменению измеряемых параметров, а частоту f вращения преобразователей, скорость V линейного перемещения преобразователей и щаг а .линейного перемещения преобразователей выбирают из условий

с VMOIIC

bZlTA V . v-0,63Af, а-0,71А,

где максимально допустимая

скорость перемещения преобразователя относительно поверхности конструкция.

2lf

11

Bff

20

Изобретение относится к акустическим методам нерлэрутающего контроля. Цплью ипобрстпния яплпстся по- вышени пр()ияводитель1 ости и надежности выявления трещин пследствие формиропяния зоны надежного контроля благодаря дополнительному вращению преобраэователеЛ и выбору значений параметров сканирования. Преобразователи с сухим точечн -1м контактом ннз- .кочастотного акустического дефектоскопа устанавливаются на поверхности ,елия. С помощью преобразопателей излучают и принимают акустические колебания. Сканирование изделия осуществляют одновременно линейным пе- ремещриием преобразопателей с заданным mni OM и пратением вокруг точки, лежмтеГ на середине соединяющего преобразователи отрезка. В-ходе скани- ропаиия изделия измеряют параметры принятых колебании и по Ним определяют наличие дефектов в изделии, причем наличие трещин определяют по периодическому изменению измеряем и о пар.чмстра. 2 ил. i (Л с

Фив.1

bg2,

20

Составитель В. Гондаревский Редактор Г. Вельская Техред А.Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 4356

Тираж 501

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

S.Sj.MM

Подписное