Способ контроля физико-механических свойств материала Советский патент 1989 года по МПК G01N29/00 

НгаЛ

гл

М Ш

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля физико-механических свойств материала.

Цель изобретения - упрощение измерений и повышение достоверности контроля за счет компенсации температур- нон нестабильности свойств материала.

На чертеже изображено устройство, реализукяцее способ контроля физико- механических свойств материала.

Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 сигналов, импульсный вход которого соединен с выходом генератора 2 импульсов, а выход - с излучающим ультразвуковым преобразователем 3, расположенным на поверхности исследуемого образца , приемные ультразвуковые преобразователи 5 и 6, также расположенные на поверхности исследуемого образца 4, один из которых соединен с входом осциллографа 7, а другой - с входом усилителя 8, соединенного с входом осциллографа 7, вход синхронизации которого соединен с выходом синхронизации генератора 2.

Устройство, реализующее способ контроля физико-механических свойств материала, работает следующим -образом.

Сигнал с генератора 1 подается на излучающий преобразователь 3, иоз- булодакяций ульразвуковые поверхностную и объемную волны, которые распространяются вдоль образца 4 и принимаются преобразователями 5 и 6. Затем сигнал с преобразователя 5 подается на осциллограф 7, а сигнал с преобразователя 6 усиливается усилителем 8 и также подается на осциллограф 7. По определенной разности времен распространения судят о физико-механических свойствах материала. Причем расстояния между входным преобразователем 3 и выходными преобразователями 5 и 6, являющиеся длинаюг распространения ультразвука в эталонном и контролируемом направлениях, определяются из условия:

ТКЗ, L,.YK

ГКЗ L, V,

эталонном и кпнтролиру- мом направлениях соответственно;

Vg и V - скорости распространения ультразвуковых . волн соответственно в эталонном и контролируемом направлениях;

ТКЗ и ТКЗм- температурные коэффициенты задержки ультразвука соответственно в эталонном и контролируемом направлениях. Для того, чтобы упростить контроль физико-механических свойств материала и повысить его достоверность за счет компенсации температурной нестабильности свойств материа- ла, в качестве эталонного направления выбирают направление распространения ультразвуковых волн в том же материале, обеспечиваицем условие термокомпенса1;ии. Получают раз- ность времени Д б распространения

ультразвука в контролируемом и эталонном направлениях из соотношения:

, . f

С t - L :

Vw

V.

где (- и с - соответственно время распространения ультразвуковых волн в контролируемом и эталон- ном направлениях.

Условие термокомненсации означает выполнение следующего неравенства

But

lut L/JtK / ЭТ I / 9 Т/

что

- - - ткч . (- - i кJ г ;

3г зт

L

Т

получают условие, при котором устраняется влияние температурной нестабильности свойств материала на достоверность контроля ТКЗэ L Vjf

TK3j

Lk

ТКЗ,, ТКЗ., О .

При этом полная компенсация температурной нестабильности свойств 55 материала достигается при выполнении равенства:

Изобретение относится к неразрушающему контролю. Целью изобретения является упрощение измерений и повышение точности. В устройстве, реализующем способ контроля физико-механических свойств материала, устанавливают излучающий ультразвуковой преобразователь 3 и приемные ультразвуковые преобразователи 5 и 6 на расстояниях, удовлетворяющих определенному условию с учетом длины распространения ультразвука, скорости ультразвука и температурных коэффициентов задержки ультразвука в эталонном и контролируемом направлениях, имеющих одинаковый знак. Возбуждают преобразователем 3 ультразвуковые волны, которые принимают преобразователями 5 и 6. Измеряют по осциллографу 7 разность времен распространения ультразвука между входным и выходными преобразователями, по которой судят о физико-механических свойствах материала. 1 ил.

где L., и Lj - л/ И гы распространения ультразвуковых волн в

Ш, Lj.V,

ТКЗ. L

V:

151

Ипитльпорлние способа обеспечивает повышение производительности и достоверности ультразвукового неразрушающего контроля физико-механических свойств материала.

Формула изобретения

Способ контроля физико-механичес- ких свойств материала, заключающийся в возбуждении в исследуемом материале в контролируемом и эталонном направлениях ультразвуковых волн, приеме сигналов и огфеделении по разнос- ти времени распространения ультразвуковых волн в этих направлениях физико-механических свойств материала, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и повыше- кия достоверности за счет компенсации температурной нестабильности свойств материала, возбуждают ультразвуковые волны в направлениях, имеющих различные по величине и одинаковые по знаку температурные коэффициенты задержки ультразвуковых волн ТКЗJ и ТКЗ и принимают их на расстояниях L от точки возбуждения вдоль направления распространения ультразвука, выбранных из условия:

ТКЗэ ТКЗк

L, LK

де L , и L

и V

V,

расстояния между точками возбуждения и приема ультразвуковых волн в эталонном и контролируемом направлениях соответственно; скорости растростра- нения ультразвуковых волн в этих направлениях соответственно.