Способ ультразвукового контроля толщины плоскопараллельного образца Советский патент 1992 года по МПК G01B17/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности при контроле толщины стенки изделий с крупнозернистой структурой при одностороннем доступе.

Известен способ ультразвукового контроля толщины стенки изделий, заключающийся в том, что в изделии возбуждают, принимают прошедшие через него продольные ультразвуковые волны, измеряют время их прохождения, по которому судят о толщине.

Наиболее близким техническим решением является способ ультразвукового контроля, заключающийся в том, что в образец

под углом к его поверхности вводят импульсы ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от противоположной поверхности эхо-сигналы, измеряют временную задержку эхо-сигналов относительно возбуждаемых импульсов и с ее учетом вычисляют толщину образца:

1 го оо

10

сл со

0,5 Wa ат Pi +

Cfti-tr) и (aL-aT)sinaJ

где а - угол ввода ультразвуковых волн в изделие, град;

С - скорость продольных волн в материале преобразователей, см/с;

ti, XT время распространения продольных и сдвиговых волн;

ai, ат - расстояния от точки ввода до точки приема соответственно продольных и сдвиговых волн.

Недостатком этих способов является большая трудоемкость и невысокая точность измерений в образцах крупнозернистых материалов.

Цель изобретения - повышение точности измерений в образцах из крупнозернистых материалов и упрощение способа.

Цель достигается тем, что предварительно рассчитывают среднюю скорость ультразвуковых колебаний Сер в материале образца, выбирают угол падения ультразвуковых колебаний на поверхности образца соответствующим углу ввода 45° в образец со скоростью ультразвуковых колебаний Сер, под тем же углом падения возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом образце, а толщину образца вычисляют с учетом Сер.

На чертеже представлена схема реализации способа.

Схема содержит преобразователь 1 и приемный преобразователь 2, размещен- ные на образце 3. Позицией «обозначен угол наклона акустической оси преобразователя, Т, L-лучи соответственно сдвиговых волн, ат, ai - расстояние от точки ввода до точки приема соответственно сдвиговых и продольных волн.

Способ заключается в следующем.

Для обеспечения минимальной погрешности измерения предварительно определяют Сер при вводе ультразвука под углом 45° в образце со средним затуханием ультразвука. Затем возбуждают ультразвук под

тем же углом в контролируемом образце, принимают отраженные от противоположной поверхности эхо-сигналы, измеряют временную задержку эхо-сигналов относительно возбуждаемых импульсов, измеряют аи и ат - расстояние между точками ввода и приема соответственно продольной и сдвиговой ультразвуковой волны, а толщину определяют по формуле:

h 0,5

YaL

Q/tt-ti)

(aL-ar)sinaJ

Формула изобретения Способ ультразвукового контроля толщины плоскопараллельного образца, заключающийся в том, что в образец под углом к его поверхности вводят импульсы ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от противоположной поверхности эхо-сигналы, измеряют временную задержку эхо-сигнала относительно возбуждаемых импульсов и с ее учетом вычисляют толщину образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в образцах из крупнозернистых материалов и упрощения способа, предварительно рассчитывают среднюю скорость ультразвуковых колебаний Сер в материале образца, выбирают угол падения ультразвуковых колебаний на поверхность образца, соответствующим углу ввода 45° в образец со скоростью ультразвуковых колебаний Сер, под тем же углом падения возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом образце, а толщину образца вычисляют с учетом Сер.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности для контроля толщины стенки изделий с крупнозернистой структурой при одностороннем доступе. Целью является повышение точности измерений в образцах из крупнозернистых материалов и упрощение способа. Цель достигается тем, что предварительно рассчитывают среднюю скорость ультразвуковых колебаний Сер в материале образца, выбирают угол падения колебаний на поверхность образца соответствующим углу ввода 45° в образец со скоростью Сер, под тем же углом падения возбуждают ультразвуковые колебания в контролируемом образце, а толщину образца вычисляют с учетом Сер. 1 ил. сл