Способ ультразвукового контроля изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии изделий, в частности, со сварными швами.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет исключения возможно- сти регистрации сигнала помехи, вызванного прямым прохождением поверхностной волны, и повышение производительности контроля за счет обеспечения независимости выявляемости дефектов от расстояния между преобразователями.

Способ ультразвукового контроля изделий заключается в следующем.

На поверхности изделия устанавливают прямой и наклонный ультразвуковые преобразователи так, что их акустические оси лежат в одной плоскости. Прямым преобразователем излучают в изделие импульсы УЗ-колебаний и принимают наклонным преобразователем распространяющиеся в изделии импульсы УЗ- колебаний. Сканирование контролируемого изделия осуществляется перемещением преобразователей с сохранением расположения их акустических осей в одной плоскости

XJ

О

ел

VI

СО

ел

вдоль зоны контроля, например вдоль оси сварного шва при постоянном расстоянии между осью шва и наклонным преобразователем и одновременном возвратно-поступательном перемещении прямого преобразователя по поверхности изделия в проходящей через акустические оси преобразователей плоскости через центр зоны контроля, т. е. в случае примера - перпендикулярно оси сварного шва. В ходе скани- рования измеряют параметры принятых колебаний и определяют наличие и характеристики дефектов по параметрам импульсов, время прихода которых постоянно при изменениях положения прямого преобразо- вателя.

Возвратно-поступательные перемещения прямого преобразователя осуществляют с размахом, не превышающим полутора радиусов поля излучения. В качестве на- клонного преобразователя может быть использован преобразователь с углом падения, равным второму критическому углу. О сигнале помехи судят по периодическому изменению времени прихода принятых импульсов.

Способ УЗ-контроля изделий осуществляется следующим образом.

При контроле изделия со сварным швом на поверхности изде лия устанавливают прямой и наклонные преобразователи на частоту 5 МГц. Прямой преобразователь устанавливают над осью сварного шва, а на- клонный преобразователь устанавливают так, чтобы его акустическая ось была перпендикулярна оси сварного шва и пересекалась с осью прямого преобразователя. Угол падения в наклонном преобразователе ра- вен второму критическому и составляет, на- пример, при контроле материала со скоростью распространения поперечных УЗ-колебанийЗ,23 мм/мксдля призматического преобразователя, со скоростью рас- пространения продольных УЗ-колебаний 2,67 мм/мкс 56°. Прямой преобразователь соединяют с выходом, а наклонный преобразователь, с входом УЗ-дефектоскопа, на- пример ДУК-66. С помощью УЗ-дефектоскопа осуществляют ввод в изделие импульсов продольных УЗ-колебаний, которые, претерпев дифрагировэние на дефекте, распространяются в изделии в сторону наклонного преобразователя и при- нимаются им, При ручном контроле оператор обеими руками производит согласованное движение преобразователей вдоль оси контролируемого сварного шва с одновременным возвратно-поступательным движением прямого преобразователя над осью сварного шва. При этом сигнал помехи, вызванный прямым прохождением поверхностных УЗ-колебаний от излучателя к приемнику, изменяет время прихода, что вызывает его смещение на электронно-лучевом индикаторе УЗ-дефектоскопа, а полезный сигнал, вызванный дифрагированием волн на дефекте, не изменяет время прихода, что не вызывает его смещения на индикаторе УЗ-дефектоскопа. Колебательные смещения прямого преобразователя с амплитудой не более 3/4 диаметра прямого преобразователя обеспечивают перекрытие зоны озвучивания в крайних положениях этого преобразователя, что обеспечивает неисчезновение полезного сигнала. Частота колебания при визуальной оценке сигналов не превышает 10 Гц. В ходе сканирования оператор наблюдает за сигналами на индикаторе дефектоскопа иреги- стрирует наличие дефекта по появлению неподвижного сигнала. Измеряя характеристики этого сигнала - амплитуду и время распространения, - определяют параметры выявленного дефекта. Использование наклонного преобразователя с углом падения, равным второму критическому углу, обеспечивает независимость выявляемости дефектов от расстояния между осью шва и приемным преобразователем. Так, при контроле изделий толщиной 20-20 мм приемный преобразователь может располагаться в любой точке в диапазоне расстояния 20- 200 мм, выявляет располагающиеся на различной глубине дефекты, что повышает производительность контроля, так как нет необходимости устанавливать приемный преобразователь для выявления дефекта, залегающего на конкретной глубине, в строго определенное место.

Формула изобретения 1. Способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в установке на поверхности изделия прямого и наклонного ультразвуковых преобразователей, так, что их акустические оси лежат в одной плоскости, излучают в изделие импульсы ультразвуковых колебаний прямым преобразователем, принимают распространяющиеся в изделии импульсы ультразвуковых колебани й наклонным преобразователем, измеряют параметры принятых колебаний и по ним определяют наличие и характеристики дефектов в изделии, отличающийся тем. что, с целью повышения помехоустойчивости, в ходе контроля осуществляют возвратно-поступательные перемещения прямого преобразователя по или над поверхностью изделия в плоскости, проходящей через оси преобразователей, относительно центра зо51705735 6

ны контроля с размахом, не превышающим2, Способ по п. 1,отличающийся

3/4 ширины поля излучения, при этом сиг-тем, что. с целью повышения производиналы помехи распознают по периодическо-тельности контроля, используют наклонный

му изменению времени их прихода, опреобразователь с углом ввода поперечных

сигналах от дефектов судят по неизменному5 ультразвуковых колебаний, равным второму

времени прихода. .критическому углу.

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет исключения возможности регистрации сигнала помехи, вызванного прямым прохождением поверхностной ультразвуковой (УЗ) волны. На поверхности изделия устанавливают прямой и наклонный УЗ преобразователи так, что их акустические оси лежат в одной плоскости. Прямым преобразователем излучают, а наклонным принимают распространяющиеся в изделии импульсы УЗ колебаний. Смещают преобразователи вдоль оси сварного шва и одновременно совершают возвратно- поступательные перемещения прямым преобразователем перпендикулярно оси сварного шва с размахом, не превышающим 1,5 радиусов излучающего поля. Сигнал помехи, вызванный прямым прохождением поверхностной УЗ волны от излучателя к приемнику, в ходе перемещения смещается на экране дефектоскопа, а полезный сигнал, дифрагированный на дефекте, не смещается. Наличие и характеристики дефектов оп- ределяют по параметрам принятых импульсов, время прихода которых постоянно при колебаниях положения прямого преобразователя. 1 з. п. ф-лы. (/) С