Способ создания акустического контакта при ультразвуковом контроле Советский патент 1989 года по МПК G01N29/00 

ел to

СП О1

К1

Изобретение относится к области неразрушаюи1его контроля и может быть использовано пои осуществлении ультразвукового контроля прочности и уль- с тразвуковой дефектоскопии.

Цель изобретения - повышение качества акустического контакта за счет улучшения акустическогосогласования импедансов материалов преобразовате- (о ля, контактной среды и контролируемого изделия.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ создания акустического контакта при уль- 15 тразвуковом контроле.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде стакана из диэлектрического материала и служащий в качестве ванны для контактной среды, 20 размещенный в корпусе ультразвуковой преобразователь 2, металлический электрод 3, нанесенный на рабочую поверхность преобразователя, диэлектрический уплотнитель 4, охватываю- 25 щий край стакана и предназначенный для предотвращения вытекания контактной среды из корпуса 1, металлические электроды 3 и 6, нанесенные на диаметрально противоположные участки Q внутренней поверхности диэлектрического уплотнителя 4, измерительный прибор 7, предназначенный для возбуждения ультразвукового преобразователя 2, приема от него электричес- ,, ких сигналов и измерения их амплитуды, и регулируемый источник 8 высокого напряжения, предназначенный для создания напряжения между электродами 5 и 6 и контролируемым изделием Q и электродом 3. Позициями обозначены соответственно контактная среда (элекгрореологическая суспензия) и контролируемое изделие,

145

Способ осуществляют следующим образом.

Устанавливают устройство на контролируемое изделие 10 и заполняют корпус 1 электрореологической сус- CQ г ензией 9- Подают напряжение от регулируемого источника 8 высокого на- пряжения на электрод 5 и контролируемое изделие 10. При этом на электрореологическую жидкость воздействует электрическое поле, вектор напряженности которого совпадает с направлением распрострэнения ультразвуковых колебаний от ультразвукового преобразователя 2 в контролируемое изделие 1 О.

Под воздействием электрического поля электрореологическая суспензия меняет свои вязкоупругие свойства в широком диапазоне за счет внутренних структурных изменений. Частицы твердой фазы объединяются в агрегаты, анизотропно вытянутые вдоль вектора напряженности электрического поля, создавая дополнительные акустические каналы, что приводит к увеличению скорости распространения ультразвукового сигнала в зависимости от степени упорядочения структуры электрореологической суспензии и величины упругих сил взаимодействия частиц твердой фазы в образующихся структурах, которые определяются величиной воздействующего электрического поля.

Плавно изменяют величину напряжен ности электрического поля, приложенного к электрореологической суспензии , обеспечивая при этом плавное изменение величины ее акустического импеданса. Излучают ультразвуковым преобразователем 2 ультразвуковые колебания, которые проходят через металлический электрод 3 и электрореологическую суспензию 9 в контролируемое изделие 10. Принимают ультразвуковым преобразователем 2 донные эхосигналы. С помощью измерительного прибора 7 измеряют амплитуду электрических сигналов с преобразователя 2. При достижении максимально величины амплитуды принимаемого си1- нала, что соответствует наилучшему согласованию акустических импедансов материалов преобразователя 2, электрореологической суспензии 9 и контролируемого изделия 10, прекращают изменение величины напряженности электрического поля, приложенного к электрореологической суспензии.

Способ создания акустического контакта реализуют для каждой исследуемой точки контролируемого изделия, обеспечивая тем самым условия прохождения ультразвуковых колебаний в изделие и обратно с наименьшими потерями .

При переносе ультразвукового преобразователя 2 в другую точку контролируемого изделия 10 прекращают подачу напряжения на электрод 3 и контролируемое изделие 10 и подключают электроды 5 и 6 к регулируемому источнику 8 высокого напряжения. При этом изменяется на 90° по отношению к исходному направление вектора напряженности электрического поля, что обеспечивает удержание на поверхности ультразвукового преобразователя электрореологической суспензии, находящейся в пс§вдотвердой фазе агрегатного состояния.

В качестве электрореологической суспензии может быть использована смесь на основе трансформаторного масла и диатомита с добавками олеиновой кислоты в качестве поверхностно-активного вещества и воды в качестве активатора.

Таким образом, предлагаемый способ

15 преобразователя, контактной среды и контролируемого изделия, в качестве контактной среды используют электрЪ реологическую суспензию, излучают преобразозятклем ультразвуковые косоздания акустического контакта при ультразвуковом контроле позволяет по- 2о яебания в контролируемое изделие, высить качество акустического контак- принимают отраженные сигналы, харак- та.теризующие акустический контакт, измеряют их амплитуду и изменяют на- Формула изобретения пряженность электрического поля до

Способ создания акустического кон- 25 получения максимальной амплитуды такта при ультразвуковом контроле, за- принимаемого сигнала.

ключающийся в o что между ультразвуковым преобразователем и поверхностью контролируемого изделия размещают контактную среду и воздействуют на нее .-лектрическим полем, вектор напряже ч- сти которого совпадает с направлением распространения ультразвуковых колебаний от преобразователя в контролируемое изделие, отличающийся тем, что, с целью повышения качества акустического контакта за счет улучшения акустического согласования импедаисов материалов

преобразователя, контактной среды и контролируемого изделия, в качестве контактной среды используют электрЪ- реологическую суспензию, излучают преобразозятклем ультразвуковые кояебания в контролируемое изделие, принимают отраженные сигналы, харак- теризующие акустический контакт, из

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение качества акустического контакта за счет улучшения акустического согласования импедансов материалов преобразователя, контактной среды и контролируемого изделия. Для создания контакта между ультразвуковым преобразователем 2 и контролируемым изделием 10 помещают слой электрореологической жидкости 9, подают электрическое напряжение от регулируемого источника 8 высоко напряжения на электрод 3,нанесенный на рабочую поверхность преобразователя, и контролируемое изделие 10, при этом в электрореологической жидкости образуются акустические каналы, что приводит к увеличению скорости распространения ультразвуковых колебаний в ней и изменению ее акустического импеданса. Излучают в изделие 10 ультразвуковые колебания и принимают донные эхо-сигналы, измеряют их амплитуду и изменяют напряженность электрического поля до получения максимальной величины амплитуды принимаемых сигналов. 1 ил.