Акустический способ неразрушающего контроля качества изделий из многослойных материалов Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии изделий из многослойных материалов, в частности изделий из материалов с большим коэффициентом затухания акустических колебаний.

Целью изобретения является повышение чувствительности контроля за счет использования в качестве измеряемого параметра характеристики, позволяющей регистрировать дефекты с малым раскрытием.

На фиг.1 приведена взаимно корреляционная функция ) для бездефектного изделия; на Фиг.2 - та же функция дпя дефектного изделия с раскрытием дефекта 0,05 мм; на фиг.З та же функция для дефектного изделия с раскрытием дефекта 0,1 мм.

Акустический способ неразрушающего контроля качества изделий из многослойных материалов заключается в следующем.

Синхронно ударно возбуждают в двух точках поверхности упругие затухающие колебания. С помощью приемника, расположенного между точками возбуждения, принимают упругие затухающие колебания. Измеряют фазовые характеристики частотного спектра принятых сигналов и определяют их взаимно корреляционную функцию. По амплитуде взаимно корреляционной функции измеряемых фазовых характеристик определяют качество изделия.

СП

О)

ф

Акустический способ неразрушающего контроля качества изделий из многослойных материалов реализуется следу- юцим образом.

В контролируемом изделии, например, представляющем собой металлическую плиту толщиной 30 мм с наклеенной на нее резиной толщиной 15 мм, со стороны резины с помощью двух jg вибраторов производят периодическое двухточечное синхронное врэбуждение упругих колебаний, С помощью расположенного между вибраторами приемника принимают сигналf5

g(t)g,(t) + gj(t),

где g,(t) - сигнал от первого вибратора;g(t) сигнал от второго вибра- 20

тора.

Спектральная характеристика 6 (tt) принятого сигнала связана с регистрируемым сигналом, прямым преобразованием Фурье и определяется из выра- 25 жения

00

6(uj) e(t)exp(j(Jt)(u;)+JI,6(t)

-о

6 (U))exp j(/(u;),

30

где 6(и) - амплитудно-частотная характеристика (ДЧХ);

Ч(а)| arctpl 1 Ф зо-частотная характеристика (ФЧХ).

Оценка информативности АЧХ, ФЧХ и импульсной характеристики g(t) по рангу матриц показывает, что наиболее Q информативна , так как ее ранг, в качестве которого принимается число значимых собственных чисел, вьппе, чем у остальных характеристик при одном и том же числе измерений. Автокор-.с реляционная функция Q(f) Лавовой характеристики t/(to)определяется из вы-

ражения

,

Q(V;) i с(ы)1/(ы + )d ,() i/,(u) )ifj(w -ь Г )d «Г - |Ч()1 (

л/

jg5

0

5

г

0

5

Q .с

о

)dVr + |ч /)г(1 )с1Т. где tf,(u) - ФЧХ сигнала от первого вибратора;

(u)) - ФЧХ сигнала от второго вибратора.

Второе и третье слагаемые последнего выражения представляют собой функции взаимной корреляции базовых характеристик Ц, (t) и j(w).no ; условиям контроля при обнаружении дефекта всегда Cp,{ui) соответствует дефектному участку, а 4() бездефектному или наоборот. Экспериментальная проверка на имитаторе не- прокпея диаметром 56 мм показана, что наличие дефекта с раскрытием 0,05 мм на порядок уменьшает максимум функции автокорреляции по сравнению с максимумом аналогичной функции, соответствующей бездефектному участку (с 200 до 20 условных единиц) Одинаково надежно обнаруживают дефекты как с минимальным раскрытием (о,05 мм), так и с большим раскрытием вплоть до 0,5 мм.

Формула изобретения

Акустический способ неразруиаю- щего контроля качества изделий из многослойных материалов, заключающийся в ударном возбуждении в одной точке изделия упругих колебаний, приеме возбужденных в изделии колебаний, измерении параметров принятых колебаний и определении качества изделия по измеренным параметрам, отличающийся тем, что, с целью повьщтения чувствительности контроля, дополнительно синхронно возбуждают в другоЯ точке изделия упругие колебания, одновременно принимают возбужденные в изделии основные и дополнительные колебания, измеря1рт фазовые характеристики частотного спектра принятых сигналов, а качество ;.изделия определяют по амплитуде взаимно корреляционной функции фазовых характеристик частотного спектра принятых сигналов.

-0,5 -0,25О

0uf.1

0.25

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение чувствительности контроля вследствие выявления дефектов с меньшим раскрытием благодаря оценке наличия дефектов по амплитуде максимума взаимно корреляционной функции фазовых характеристик частотного спектра принятых сигналов. В контролируемом многослойном изделии вибраторами периодически синхронно возбуждают в двух точках упругие затухающие колебания. Расположенным между вибраторами приемником принимают колебания и измеряют фазовые характеристики частотного спектра. По амплитуде взаимно корреляционной функции измеряемых фазово-частотных характеристик определяют качество изделия. 3 ил.

f(f.} 60 ItO

so

-20

-0.5 -0.25О

Фи9.2

60 kO

го о

-20

0.5

0.25

о

01/9.5

O.S5