Способ ультразвукового контроля изделий Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля с помощью ультразвука и может быть использовано при контроле сварных соединений.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет учета акустического контакта преобразователей и контролируемого изделия.

Способ ультразвукового контроля изделий заключается в следующем. О помощью двух ультразвуковых преобразователей в изделие излучают ультразвуковые колебания двух различных частот f, и fj. Направленность излучения выбирают одинаковой. Отраженные сигналы принимают, выделяют из них составляющие обеих частот и измеряют средние амплитуды составляющих U ч и Uf4 на всем временном интервале наблюдения эхо-сигналов.

Интервал наблюдения эхо-сигналов делят на Г. равных интервалов длительностью d t э С , где Г- длительность импульса ультразвуковых колебаний. Принятые сигналы стробируют по кат- дому интервалу длительности Јt и измеряют средние амплитуды сигналов ня этих интервалах для каждой частоты:

,Vt)dt;

k - 1, 2j i - 1,2..., N

где Гьм fciJ интервал стробирования;

Uj (t) - функция амплитуды k принятого сигнала частоты fk от времени.

Средние коэффициенты затухания на двух частотах для каждого участка

ел

С/0

со

СП

Г.н прог тn тения умьтраэпукопых коле .пний .f,- , V - 1, 2; i - 1, П,

р ссчитып-тют из рекуррентных соотношений :

. А i 5i- - i

Г --jr--- - , k 1, 2; i - О, ..., N;

Ь

Jjl§li

А 01 pi - + 101р. -jr™11

- Ю («/„, -X.f, )ЛУ0 -J )

flVjlRe;

B;.t (/lfj -rf-fi ) dVj x lp e;JN. 20 lp

u.itl. u-f,

Ffb /,OdV, -- -..-fl р. e,

где LJ, , ff , Sf , Sf - длительности импульсов ультразвуковых колебаний и площади пьезопластин преобразователей на двух частотах, сГ0{. , .i

V fj if, I fl СПеЛНИе kO

эф|{жциенты затухания ультразвуковых колебаний в призме преобразователей, на участке от точки выхода луча до зоны контроля и на i-м участке распространения в зоне контроля для двух частот соответственно; dV0, dV, 4V - длины участков распространения сигналов в призме преобразователя, в металле изделия до начала зоны контроля и на i-м участке зоны контроля соответственно.

С учетом средних коэффициентов затухания для различных участков распространения сигналов находят ожидаемую величину средней амплитуды структурных помех на одном из интервалов стробирования t m, , tM для каждой частоты:

г. Uo Cjj If sf«. „ MfK 2VM i 2 IT x

x exp -2(/, +«f. -aV + ,fRfiv.-fl

k 1, 2 где IK - уровень излученного сигнала.

VM &V0 + &V + Z dV

t

С

F.

- СКОРОСТЬ ультразвуковых ко- k лебании с частотой f в материале контролируемого изделия .

КоэФфици- мты акустического контакпреоПт лопчтолей и изделия для

каждой члстти определяют как отношение величин измеренной и ожидаемой средней амплитуды структурных помех для интервал.ч стробирования принятых сигналов t и , , 1„ ;

5

0

5

0

1

IV,

п ibi k

f fl« к

u l ffc

После этого масштабируют средние величины гэмплитуд принятых стробирован- ных сигналов

,fu 0,.fji-

Jfu V + 1 J. flV.)J, k 1, 2,

где i 1, 2N.

Масштабирование средних величин амплитуд принятых сигналов позволяет скорректировать их значения с учетом затухания сигналов и коэффициентов акустического контакта преобразователей и изделия. Скорректированные значения амплитуды принятых строби- рованных сигналов для двух частот сравнивают на каждом интервале стробирования, определяют такой интервал (Т,,Тг, на котором эти амплитуды ра вны:

О-ч, O;EI лля Т, t-, , t t , Т4, а величину эквивалентной плои|ади дефекта рассчитывают по формуле

Т2

5

0

5

5

U. (t)dt,

I I

0

s и

где U - постоянный коэффициент, величина которого определяется калибровкой.

Таким образом, в способе ультразвукового контроля по измеренным параметрам эхо-сигналов определяется коэффициент акустического контакта преобразователей и изделия, с учетом которого определяется величина эквивалентной площади дефекта, что обеспечивает постоянный уровень чувствительности и повышает достоверность контроля.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том, что на изделии располагают ультразвуковые преобразователи, излучают в изделие ультразвуковые колебания двух частот, принимают отраженные сигналы обеих частот, измеряют амплитуды сигналов и определяют зкпивагентн ю площадь дефекта, по КОТОРОЙ судят о ка51

честве изделия, отлич.эющий- с и тем, что, с целью повышения достоверности контроля, принятые сигналы каждой частоты стробируют по нескольким разным отрезкам времен ного интервала наблюдения, измерение амплитуды сигналов осуществляют на каждом отрезке стробирования, для тех же отрезков дополнительно измеряют времена приема сигналов, выде33502

ляют из принятых стробированных сигналов структурные помехи от материала изделия, по уровню последних оп- ределяют коэффициенты акустического контакта преобразователей и изделия, а эквивалентную площадь дефекта определяют с учетом измеренных параметров и коэффициентов акустического Ю контакта преобразователей и изделия.

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля с помощью ультразвука. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет учета акустического контакта преобразователей и контролируемого изделия. В изделие излучают ультразвуковые колебания двум различных частот, Принятые эхо-сигналы каждой частоты стробируют по нескольким отрезкам интервала наблюдения, на каждом отрезке измеряют средние значения амплитуды. Выбирают отрезок строби- рования, на котором принимаются структурные памехи от материала зоны контроля. Используя уровень структур- ных помех как опорный, рассчитывают коэффициенты акустического контакта преобразователя и изделий, с учетом которого определяют эквивалентную площадь дефекта изделия. % k/