Способ поверки взаимного расположения преобразователей в блоке при автоматизированном контроле Советский патент 1991 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано при настройке дефлектоско- па перед контролем изделий.

Цель изобретения - повышение точности и производительности поверки.

На фиг. 1 изображена схема поверки взаимного расположения преобразователей в блоке; на фиг. 2 - схема определения расстояния между преобразователями в блоке в вертикальном сечении.

Блок 1 преобразователей 2 перемещают над эталоном 3, имеющим плоскодонную щель 4 с плоскостью симметрии 5. 6 и 7 - линии, вдоль которых перемещают блок 1 преобразователей относительно эталона 3.

Способ реализуется следующим образом.

Блок 1 преобразователей 2 перемещают с постоянной скоростью вдоль линии 6

над эталоном 3, выполненным в виде прямоугольного образца с плоскодонной щелью 4 в его нижней части. Эталон устанавливают так, что плоскость симметрии щели 5 перпендикулярна направлению излучения преобразователей 2. Преобразователи 2 излучают импульсы ультразвуковых колебаний в направлении эталона 3 Принимают преобразователями 2 эхо - сигналы от эталона 3 и определяют координаты каждого преобразователя 2, в момент пересечения им плоскодонной щели 4. После чего блок 1 преобразователей перемещают вдоль линии 7, параллельной линии 6 первого перемещения блока 1 преобразователей в направлении, противоположном первому перемещению, и определяют координаты каждого преобразователя 2 в момент пересечения плоскодонной щели 4. Затем определяют пространственное смещение между jnj-1 преобразователями из условия

О

N о о ;ю о

АХ

JJ-1

-± х,1- 1 NT I

N A Fii«i

хХ

ХБ-ХА

ч -ryl fr OHj-l).

где xji и - координаты соответственно J и j-1 преобразователей при приеме 1-го эхо- сигнала при втором проходе блока над эта- лоном перпендикулярно плоскости симметрии щели;

х д,у АГ координаты первого преобразо- ватепя при первом проходе блока над эталоном в момент пересечения щели;

х Б-У Б- координаты первого преобразователя при втором проходе блока над эталоном в момент пересечения щели;

Jj и Ij-i - расстояние вдоль щели от первого преобразователя до соответственно J- го и j-1-го преобразователей;

N и N - число эхосигналов, принятых соответствен но j-м и j-1-м преобразователями.

Расчет взаимного пространственного смещения между и j-1 преобразователями осуществляется по указанной формуле, позволяющей скорректировать влияние наклона щели и исключить операцию установки эталона так, чтобы щель была перпендикулярна направлению перемещения блока преобразователей. Время, ко то- рое требуется на смещение блока вдоль направления щели и для второго перемещения его над эталоном, оказывается гораздо меньше времени, которое требовалось в известном способе на установку эталона.

Точность поверки повышается за счет того, что исключается операция установки эталона перпендикулярно направлению перемещения блока преобразователей, которая является дополнительным источником погрешности.

В формуле для определения смещения между j и j-1 преобразователями физический смысл

ХБ-ХА . (, | ч

lrj -f)

слагаемого - поправка, учитывающая влияние угла наклона щели к оси У на результат измерения.,

Число эхосигналов N , , принятых соседними преобразователями, может быть различно по следующим причинам: разброс параметров преобразователей (ширина диаграммы направленности, коэффициент преобразования), неодинаковая настройка каналов приемного устройства, к которому подключены преобразователи. Именно поэтому для определения координаты х аку0

5

0

5

0

5

0

стической оси j-ro преобразователя вводит1ся множитель -г ; физически он означает,

N1

что за координату х акустической оси преобразователя принимается среднее арифметическое значение координат x j преобразователя, измеренных в моменты приема этим преобразователем эхосигналов от щелевого отражателя.

Формула изобретения Способ поверки взаимного расположения преобразователей в блоке при автоматизированном контроле, включающий перемещение блока преобразователей с постоянной скоростью над эталоном, выполненным в виде прямоугольного образца с плоскодонной щелью в его нижней части, установленным так, что плоскость симмет- рии щели перпендикулярна направлению излучения преобразователей, излучают каждым преобразователем импульсы ультразвуковых колебаний в направлении эталона, принимают преобразователями эхосигналы от эталона, определяют координаты каждого преобразователя в момент пересечения им плоскодонной щели эталона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности поверки, дополнительно перемещают блок преобразователей над эталоном вдоль линии, параллельной линии первого перемещения блока преобразователей над эталоном в направлении, противоположном первому перемещению, определяют координаты каждого преобразователя в момент пересечения плоскодонной щели эталона и определяют пространственное смещение между } и j -1 преобразователями из условия

х.

м - 1

V Nj ,Ј|

5

0

5

xxC+(iHj-i)

где х | и х - координаты соответственно j и j-1 преобразователей при приеме f-го эхо- сигнала при втором проходе блока над эталоном перпендикулярно плоскости симметрии щели;

х д,у А- координаты первого преобразователя при первом проходе блока над эталоном в момент пересечения щели; Б.У Б- координаты первого преобразователя при втором проходе блока над этало- -ном в момент пересечения щели;

Ij, Ij-i - расстояние вдоль щели от первого преобразователя до соответственно J и j-1 преобразователя;

N, N - число эхо-сигналов, принятых соответственно и j-1 преобразователем,

.Ј

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано при поверке многоканального дефектоскопа перед контролем изделий. Цель изобретения - повышение точности и производительности поверки. При автоматизированном контроле осуществляют два противоположно направленных перемещения блока преобразователей с постоянной скоростью над эталоном со щелевым плоскодонным отражателем. В процессе перемещений определяются координаты блока в момент пересечения каждым преобразователем щели эталона. Это позволяет рассчитать взаимное пространственное смещение преобразователей в блоке, исключив влияние отклонения направления щели от строго перпендикулярного к направлению движения блока на результат поверки, в связи с чем отпадает необходимость трудоемкой операции юстировки эталона перед поверкой. 2 ил. Ј

Фиг. 1

Э И)ДН J-f