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

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при дефекстоскопии многослойных конструкций, в частности, трехслойных конструкций с сотовым заполнителем.

Известен способ ультразвукового (УЗ) контроля многослойных изделий, заключающийся в том, что располагают на поверхности изделия УЗ преобразователь, с помощью преобразователя излучают импульсы уз колебаний, принимают отраженные изделием колебания, измеряют параметры принятых колебаний в интервале времени, соответствующем реверберацион- ным находящимся в контакте с преобразователем слоем изделия, и по измеренным параметрам определяют дефектность соединения между слоями изделия.

Недостатком данного способа является недостаточно высокая достоверность контроля трехслойных конструкций, поскольку дефекты среднего слоя, например, типа разрыва сотоблока, не выявляются.

а

со ел

ЬНаиболее близким к предлагаемому является способ УЗ-контроля, заключающийся в том, что устанавливают соосно на противоположные поверхности изделия УЗ преобразователи, излучают в изделие первым преобразователем УЗ колебания, принимают вторым преобразователем УЗ колебания, прошедшие через изделие, измеряют параметры принятых колебаний, в частности, амплитуду, и по измеренным параметрам определяют дефектность изделия.

Однако способ характеризуется недостаточно высокой информативностью контроля трехслойных изделий вследствие отсутствия информации о местоположении дефекта по сечению изделия.

Цель изобретения - повышение информативности контроля трехслойных изделий за счет определения наряду с наличием дефекта его местоположения по сечению изделия.

Поставленная цель достигается дополнительным приемом первым преобразователем отраженных УЗ-колебаний. излучением вторым преобразователем и приемом им отраженных УЗ-колебаний, а также тем, что о дефектоскопии изделия судят по соотношению параметров трех принятых УЗ-колебаний, в результате чего совмещается теневой и двухсторонний ре- верберационный контроль.

На фиг.1 представлена схема реализации способа УЗ контроля изделий; на фиг.2 - временные диаграммы сигналов с выходов первого (а) и второго (б) преобразователей при контроле трехслойного изделия с дефектом, расположенным между средним слоем и обшивкой со стороны установки первого преобразователя; на фиг.З - временные диаграммы сигналов с выходов первого (а) и второго (б) преобразователей при контроле трехслойного изделия с дефектом, расположенным между средним слоем и обшивкой со стороны установки второго преобразователя; на фиг.4 - временные диаграммы сигналов с выходов первого (а) и второго (б) преобразователей при контроле трехслойного изделия с дефектом, расположенным в среднем слое; на фиг.5 - временные диаграммы сигналов с выходов первого (а) и второго {б) преобразователей при контроле бездефектного трехслойного изделия.

Способ УЗ-контроля изделий может быть, например, реализован при помощи устройства, содержащего первый и второй УЗ преобразователи 1 и 2, соответственно, два синхронизованных генератора 3 и двух- канальный усилитель 4, соединенные с преобразователями 1 и 2, и двухлучевой осцил- лографический индикатор 5, соединенный с выходами усилителя 4. Контролируемое изделие с обшивками 6 и сотовым заполнителем 7 может иметь дефект 8 соединения обшивки 6 и заполнителя 7 и дефект 9 в виде разрыва сотового заполнителя 7. На фиг.2-5 позицией 10 - обозначен зондирующий сигнал, позицией 11 - реверберационные

0 сигналы, позицией 12 - сигнал прошедших через изделие колебаний, позицией 13 - первый интервал времени, в котором производят измерение параметров прошедших через изделие колебаний, позицией 14 5 второй интервал времени, в котором производят измерение параметров ревербераци- онных сигналов.

Сущность изобретения заключается в том, что по разные стороны изделия распо0 лагают акустически соосно УЗ-преобразо- ватели. Каждым преобразователем излучают и принимают импульсы УЗ-колебаний. Измеряют параметры принятых первым преобразователем отраженных ко5 яебаний, параметры принятых вторым преобразователем отраженных колебаний и параметры принятых вторым преобразователем прошедших через изделие колебаний. О дефектности изделия и

0 местоположении дефекта судят по соотношению параметров трех принятых сигналов УЗ-колебаний.

Способ УЗ-контроля изделий реализуется следующим образом,

5 Преобразователи 1 и 2 располагают на различных обшивках 6 таким образом, что из акустические оси совпадают. Генераторы 3 возбуждают преобразователи 1 и 2. Возбужденные преобразователем 1 колебания

0 реверберируют обшивке 6, находящей -, в контакте с преобразователем 1, проходят через заполнитель 7 и через другую обшивку 6 поступают на преобразователь 2. Возбужденные преобразователем 2 колебания

5 реверберируют в обшивке 6, находящейся в контакте с преобразователем 2, проходят через заполнитель 7 и через другую обшивку 6 поступают на преобразователь 1. Посту- пившие на преобразователи 1 и 2

0 реверберационные сигналы и прошедшие через изделие колебания поступают на двухканальный усилитель 4 и с его выхода на двухлучевой осциллографический индикатор 5. С помощью индикатора 5 фиксиру5 чот принятые колебания в двух интервалах 13 и 14 времени, причем интервал 13 соответствует прошедшим через изделие колебаниям, а интервал 14 соответствует реверберационным сигналам и установлен, например, так, что на бездефектном участие

изделия в нем не фиксируются сигналы 11, а на участке с дефектом 8 - фиксируются. Наличие дефекта 8 или 9 в изделии определяют по отсутствию сигнала 12 прошедших через изделие колебаний (фиг.2,3 и 4). Если причиной отсутствия сигнала 12 уменьшения его амплитуды ниже браковочного уровня является дефект 8 соединения обшивки 6 с заполнителем 7, то во временном интервале 14 одного из преобразователей 1 или 2 фиксируются реверберационные сигналы 11, причем дефект 8 находится с той стороны, с которой расположен преобразователь

1или 2, зафиксировавший реверберационные сигналы 11 (фиг.2, 3). Если причиной отсутствия сигнала 12 или уменьшения его амплитуды ниже браковочного уровня является дефект 9, т.е. разрыв сотового заполнителя 7, то во временном интервале 14 ни для преобразователя 1, ни для преобразователя

2реверберационные сигналы 11 не фиксируются (фиг.4). В случае прозвучивания бездефектного изделия в интервале 13 фиксируется сигнал 12, а в интервале ни для преобразователя 1, ни для преобразователя 2 реверберационные сигналы 11 не фиксируются. Таким образом, фиксирование сигналов во временных интервалах 13 и 14 позволяет не только выявить наличие дефекта в изделии, но и определить сторону его залегания.

Способ УЗ-контроля изделий может быть реализован и при помощи устройства, содержащего два преобразователя, генератор зондирующих импульсов, усилитель и однолучевой индикатор. В этом случае генератор возбуждает зондирующие импульсы парами так, чтобы расстояние между зондирующими импульсами в каждом цикле превышало длительность реверберационного сигнала на дефектном участке изделия, но

было меньше разности времени прохождения колебаний через изделие и длительности реверберационного сигнала. При запуске развертки индикатора от каждого 5 первого зондирующего импульса цикла на экране индикатора одновременно наблюдаются разнесенные во времени реверберационные сигналы и сигналы прошедших через изделие колебаний, принятые каж- 10 дым из преобразователей. Данные способ может быть также реализован путем поочередной работы преобразователей в теневом режиме, первого преобразователя в совмещенном режиме и второго преобразователя 5 в совмещенном режиме. В качестве измеряемых параметров реверберационных сигналов может быть использована их длительность.

Формула изобретения

0 Способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том, что устанавливают соосно на противоположные поверхности изделия ультразвуковые преобразователи, излучают в изделие первым

5 преобразователем ультразвуковые колебания, принимают вторым преобразователем ультразвуковые колебания, прошедшие через изделие, измеряют параметры принятых колебаний, с учетом которых

0 определяют дефектность изделия, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения информативности контроля трехслойных изделий путем определения местоположения дефекта по сечению изделия, дополни5 тельнопринимаютпервым

преобразователем отраженного ультразвуковые колебания, излучают вторым преобразователем и принимают им отраженные ультразвуковые колебания, а о дефектности

0 изделия судят по соотношению параметров трех принятых ультразвуковых колебаний.

L

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии многослойных конструкций, в частности трехслойных конструкций с сетевым заполнением. Целью изобретения является повышение информативности контроля трехслойных изделий. Сущность изобретения состоит в том, что благодаря совмещению теневого и реверберационно- го методов контроля определяют наряду с наличием дефекта его местоположение. При этом преобразователи располагают соосно на противопоставленных обшивках изделия с сетевым заполнителем. Возбуждают УЗ- колебания в изделии и принимают каждым преобразователем отраженные и прошедшие через изделие УЗ-колебания. Измеряют амплитуду прошедших через изделие колебаний и параметры реверберационных сигналов. По амплитуде прошедших через изделие УЗ-колебаний определяют наличие дефекта, а по параметрам реверберационных сигналов определяют, является ли выявленный дефект разрывом сетевого заполнителя или нарушением соединения обшивки с заполнителем и под какой обшивкой он находится. 5 ил. Ё

г

/

X

10

D

11

НГ

5 Чд .//

/4 10

14

Фиг, г13

11

Ю

;Л/

6

Фиг. 3

zf

Фиё. 1

/J

13

/Я

ю

13

/J