Ультразвуковой способ определения типа дефектов в сварных соединениях плоскопараллельных изделий Советский патент 1991 года по МПК G01N29/04 G01N29/10 

Изобретение относится к области ультразвукового неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для определения вида дефектов в сварных соединениях.

Целью изобретения является повышение точности определения типа дефекта.

Сущность способа определения типа дефектов в сварных соединениях плоскопараллельных изделий заключается в следующем.

При исследовании дефектной зоны изделия с помощью ультразвукового эхосигнала регистрируют эхосигналы от дефекта, по которым определяют местоположения отражающих точек дефекта, с помощью которых строят изображение поперечного сечения или В-изображения скопления точек с контуром неопределенной формы при условии получения заданного количества отражающих точек. Для достижения объективного результата можно скоплению точек придать контур правильной формы. Замкнутая линия сложной формы может быть упрощена в несколько приемов в простую линию, например эллипс, или может быть непосредственно вычислена и изображена замкнутная кривая второго порядка, что можно сделать путем опреде- , ления центра тяжести полученного контура скопления отражающих точек.

с&

05

ю

ОЭ

ел

со

с

Таким образом можно получить однозначное указание о протяженности и ориентации дефектного участка.

Если дефектный участок ограничен кривой второго порядка, в частности эллипсом, то может быть определена главная ось и малая ось эллипса и их пространственное положение. Точка пересечения обеих осей является средней точкой и отношение половины длины главной оси к половине длины малой оси является соотношением осей. На основе указанных параметров, в частности углового положения глав- ной оси эллипса относительно неподвижной в пространстве координатной системы, приданной исследуемому изделию, принимается решение о том, с какой второй позиции будет осущест- вляться излучение импульсов в изделие.

Ультразвуковые колебания при этом возбуждают так, чтобы их направление было перпендикулярно главной оси эллипса, а Расстояние °т точек возбуждения колебании до зоны дефекта было бы большим, чем в первой позиции.

Способ определения типа дефектов осуществляют следующим образом.

Устанавливают с одной стороны изделия по разные стороны от зоны дефекта ультразвуковые приемопередающие преобразователи и возбуждают в изделии с их помощью под различными углами импульсы ультразвуковых колебаний. Принимают прямо отраженные от дефектов эхосигналы, а также эхо- сигналы, однократно отраженные от дна изделия, и измеряют времена прихода полученных эхосигналов, по величине которых определяют местоположения отражающих точек. При получении отражающих точек заранее задан- ной плотности с помощью ЭВМ и графопостроителя определяют условный контур дефекта в виде наиболее близкого к нему по форме эллипса. Затем с помощью ЭВМ определяют угловое положение главной оси эллипса, отношение главной и малой осей построения эллипса, положение средней точки эллипса, высоту проекции эллипса, а также разность пути ультразвуковых импульсов от таких симметрично расположенн относительно главной оси отражающих точек эллипса, при которых величина эхосигналов максимальна. Для получе

0

г

5

0

0

ния этих точек необходимо осуществлять излучение ультразвуковых импульсов с второй позиции до пблучения максимальных амплитуд эхоглтналов. Расстояние между этими точками (разность пути ультразвуковых максимальных эхо- импульсов) соответствует толщине дефекта, которая является необходимой характеристикой для определения формы дефекта.

Выбор точек излучения импульсов ультразвуковых колебаний с второй позиции осуществляют в зависимости от углового положения главной оси эллипса. Причем ультразвуковые преобразователи устанавливают во вторую позицию так, чтобы направление излучаемых импульсов было перпендикулярно главной оси эллипса, а расстояние ультразвуковых преобразователей во второй позиции до зоны дефекта было бы большим, чем в первой позиции. После измерения указанных параметров с учетом хранящихся в памяти ЭВМ сва- рочно-технических и конструктивных параметров определяют типы дефектов, которые в зависимости от соотношения между длиной и толщиной дефекта делятся на плоскостные, объемные и комбинированные.

Формула изобретения

1. Ультразвуковой способ определения типа дефектов сварных соединениях плоскопараллельных изделий, заключающийся в том, что в предварительно обнаруженную зону дефекта под различными углами и по крайней мере с двух различных позиций излучают импульсы ультразвуковых колебаний с помощью ультразвуковых преобразователей, установленных с одной стороны изделия по разные стороны от зоны дефекта и над ней, принимают отраженные от дефекта эхосигналы и эхосигналы от дефекта, однократно отраженные от дна изделия, измеряют времена прихода полученных эхосигналов, с помощью которых определяют местоположения отражающих точек дефекта, с учетом которых судят о типе дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения типа дефектов, по полученным отражающим точкам дефекта определяют условный контур дефекта в виде наиболее близкого к нему по форме, эллипса, оп ределяют угловое положение главной

5

оси эллипса, отношение главной и малой осей эллипса, положение средней точки эллипса, разность пути. ультразвуковых импульсов от таких симметрично расположенных относительно главной оси отражающих точек полученного эллипса, при которых величина эхосигналов максимальна, высоту проекции эллипса и по полученным данным с учетом сварочно-тех нических и конструктивных параметров изделия определяют тип дефекта.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что излучение им

пульсов ультразвуковых колебаний с второй позиции осуществляют после определения углового положения главной оси полученного эллипса, причем ультразвуковые преобразователи устанавливают во вторую позицию так, чтобы направление излучаемых импульсов ультразвуковых колебаний было перпендикулярно к главной оси эллипса, а расстояние ультразвуковых преобразователей во второй позиции до зоны дефекта было большим, чем в первой позиции.

Изобретение относится к области неразрушающего ультразвукового контроля материалов и изделий и может быть использовано для определения вида дефектов в сварных соединениях. Цель изобретения - повышение точности определения типа дефекта. От зоны дефекта принимают отраженные эхо - сигналы и определяют местоположения отражающих точек, по которым определяют условный контур дефекта в виде наиболее близкого к нему по форме эллипса, определяют угловое положение главной оси эллипса, отношение главной и малой осей эллипса, положение средней точки эллипса, высоту проекции эллипса, разность пути ультразвуковых импульсов от таких симметрично расположенных относительно главной оси отражающих точек полученного эллипса, при которых величина эхо - сигналов максимальна, и с учетом полученных параметров определяют тип дефекта, который может быть плоскостным, объемным или комбинированным. 1 з.п. ф-лы.