Блок образцов для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем Советский патент 1992 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему кантролю и может быть использовано для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем.

Известно устройство для настройки ультразвукового дефектоскопа, содержащее контактирующий с призмой искателя ступенчатый звукопровод, состоящий из двух акустически связанных соосных цилиндрическ их ступеней разного диаметра.

Известен также образец для ультразвуковой дефектоскопии в виде цилиндра с глухим центральным отверстием.

Однако образец применим только для п ря мых преобразователей.

Наиболее близким к изобретению является эталон для ультразвукового контроля, выполненный в виде пластины с отверстиями, в которых установлены цилиндрические

звукопроводы-втулки.

Известный эталон предназначен для работы с прямой искательной головкой при этом не возникают поперечные волны., поэтому пластина, кроме функции подставки для размещения втулок, не несет никакой функциональной нагрузки, не обеспечивая точности и идентичности настройки при работе с наклонным преобразователем.

Целью изобретения является повышение точности и идентичности настройки.

Поставленная цель достигается тем, что в блоке образцов для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем, включающем пластину, в рабочей поверхности которой выполнены отверстия с закрепленными в них образцами в виде цилиндрических звукопроводов, пластина выполнена толщиной, равной удвоенной длине продольной волны А , излучаемой преобразователем в Данном материале, из материала, отличного по своим акустическим свойствам от материала образцов и соответствующего материалу призмы наклонного преобразователя, причем длина I образцов определяется соотношением

2Я

I cos а

Ci

где a arcsln-p- -угол преломления поперечной ультразвуковой волны на границе призма преобразователя - образец:

Ci - скорость распространения продольной ультразвуковой волны в материале призмы преобразователя:

С2- скорость распространения поперечной ультразвуковой волны в материале образцов, при этом одна из торцовых поверхностей

образцов совпадает с; рабочей поверхностью пластины, образцы ориентировань под углом Я к рабочей поверхности, а другая торцовая поверхность образцов выполнена плоской и расположена вне пластины.

Нафиг.1 изображен блок образцов, общий вид: на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - то же, разрез: на фиг.4 - цилиндрический зЁукопровод.

Блок образцов для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем содержит корпус 1 и пластину 2 с рабочей поверхностью 3. Пластина выполнена толщиной, равной удвоенной длине продольной волны Я, излучаемой

преобразователем в данном материале. ,

При толщине пластины меньшеудвоенной длину продольной волны ухудшается проводимость поверхностных волн, при толщине больше удвоенной длины продольных волн происходит утечка полезных волн (сигналов).

В рабочей поверхности 3 выполнены отверстия с закрепленными в них образцами в виде цилиндрических звукопроводов 4,

длина I которых выбрана из соотношения

2Я

I Cos я

35 Длина цилиндрического звукопровода 4 определяется углом преломления ультра- . звуковой волны и толщиной контролируемо- , го изделия по следующей зависимости

В

I

cos а

где 3 - толщина контролируемого изделия, при этом цилиндрический звукопровод должен быть, изготовлен из материала, идентичного контролируемому, а пластина выполнена из материала, отличного по своим акустическим свойствам от материала образцов и соответствующего материалу

призмы наклонного преобразователя.

Одна из торцовых поверхностей цилиндрических звукопроводов 4 выполнена со скосом 5 и совпадает с рабочей поверхностью 3 пластины 2, причем образцы ориентировань под углом а к рабочей поверхности Пластины, угол а выбран из соотношения

а arcslOTr-.

С2

Другая торцовая поверхность цилиндрических звукопроводов расположена вне пластины и выполнена в виде плоского отражателя 6, площадь сечения которого равна площади максимально допустимого дефекта.

Рабочая поверхность пластины ограничена бортами 7 для предотвращения слива контактирующей жидкости с поверхности пластины 2..

Корпус 1 снабжен емкостью 8 с боковым отверстием 9 для выхода контактирующей жидкости на рабочую поверхность 3 пластины 2, Внутри емкости 8 выполнен клапан 10, исключающий произвольный выход контактирующей жидкости.

На рабочую поверхность 3 пластины 2 установлена призма преобразователя 11.

Блок образцов для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем используют следующим образцом.

Из емкости 8 на рабочую поверхность 3 пластины 2 подают контактирующую жидкость, необходимую.для надежного акусти ческого контакта между призматическим преобразователем 11, рабочей поверхностью 3 пластины 2 vi образцами 4.

Ультразвуковые колебания, выходящие из призмы преобразователя 11, проходят через контактирующую жидкость в торцо вую поверхность со скосом 5 цилиндрического Звукопровода 4, достигают поверхности плоского отражателя 6 и, отраЗивщись, возвращаются к призме преобразОвателя 11, который преобразует упругие колебания в электрический сигнал, .величина которого зависит от материала образца, его Длины и плоского отражателя 6.

.Конструкция блока образцов для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем повмшает точность изготовления стандартных образцов, качество и идентичность настройки, улучшает диаграмму направленности ультразвукового излучения на центр отражающей поверхности.

Формула изобретения

Блок образцов для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем, включающий пластину, в рабочей поверхности которой выполнены отверстия и в них закреплены образцы в виде цилиндрических звукопроводов, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности и идентичности настройки, пластина выполнена толщиной, равной удвоенной длине продольной волны А излучаемой преобразователем в данном материале, из материала, отличного по своим акустическим свойствам от материала образцов и идентичного материалу призмы наклонного преобразователя, длина I образцов определяется соотношением

I 2A/cosa, где а arcsin 7 - угол преломления по. , . -W . ., . ;

перечной ультразвуковой волны на границе призма преобразователя - образец;

Ci - скорость распространения продольной звуковой волны в материале призмы преобразователя:

С2 - скорость распространени Я поперечной ультразвуковой волны в материале образцов,

при этом одна из торцовых поверхностей образцов совпадает с рабочей поверхностью пластины, образцы ориентированы под углом а к рабочей поверхности, а другая торцовая поверхность образцов выполнена плоской и расположена вне пластины.

г

8

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для настройки ультразвукового дефектоскопа с наклонным преобразователем. Цель изобретения - повышение точности и идентичности настройки. Эта цель Достигается за счет того, что в рабочей Поверхности 3 пластины 2 выполнены отверстия с закрепленными в них образцами в виде цилиндрических звукопроводов 4, длина I которых выбрана из условия I >& 2 Л /cos а, где а - угол преломления ультразвуковой волны, при этом цилиндрический звукопровод изготовлен из материала, идентичного контролируемому, а пластина 2 выполнена из материала, отличного по своим акустическим свойствам от материала образцов и аналогичного материалу призмы наклонного преобразователя. Одна из торцовых поверхностей цилиндрических зэукопроводов 4 совпадаете рабочей поверхностью, образцы ориентированы под углом а , выбранным из соотношения sin а= Ci/Cz, где Ci - скорость распространения волны в матери- але-призмы; С2 - скорость распространения волны в материале образцов. Другая торцовая поверхность рыполнена в виде плоского отражателя 6. Толщина пластины 2 равна удвоенной длине волны Я, излучаемой преобразователем в данный материал. 4 ил.чл^ёй/е/VI5о 1^