Способ ультразвукового контроля изделий Советский патент 1993 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для обнаружения дефектов, например, в изделиях со значительной протяженностью по глубине прозвучивания.

Цель изобретения - повышение достоверности за счет повышения надежности контроля качества акустического, контакта.

В основе способа лежит обеспечение стабильности амплитуды эхо-сигналов, отраженных от структуры материала изделия при контроле качества акустического контакта, Прием эхо-сигналов осуществляется от структуры участка изделия, расположенного за дефектом с максимальной глубиной залегания, что позволяет расширить границы применимости способа. Возможность стабилизации уровня принятых эхо-сигналов обусловлена тем, что принимается непрерывный спектр этих сигналов при

минимальном воздействии на их интенсивность со стороны дефекта при его наличии. Согласно теоретическим исследованиям при прохождении ультразвуковых коле баний частотой f через изделие со скоростью С, если имеет место дефект протяженностью d с глубиной залегания X; за дефектом возникает акустическая тень протяженностью

где происходит значительное уменьшение интенсивности отраженных от структуры эхо-сигналов. Поэтому максимально уменьшить влияние дефекта на интенсивность отраженных от структуры импульсов можно за счет регистрации отраженных сигналов от структуры участка изделия с глубиной залегания

Значит начало приема эхо-сигналов от структуры следует осуществлять через вре00

3

СА 00 СД

менный интервал г , с.учетом, что выбранный из условия

г 1 ГУ I (j2f

Ввиду того, что надежный контроль качества акустического контакта возможно обеспечить при равенстве по амплитуде принятых эхо-сигналов с точностью до 1 Дб и менее - I ДМ I 1 дб. то выбор протяженности участка изделия X по глубине прозву- чивания следует осуществлять из соотношения

l20lge dAxl lAN| 1 где д - коэффициент затухания ультразвука в материале изделия.

Тогда длительность временного интервала ri , внутри которого необходимо принимать эхо-сигналы от структуры, при условии, что Ах п С, определяется из условия

Т1 - 20dclge

Способ осуществляется следующим образом.

При помощи прямого совмещенного преобразователя с дисковым пьезоэлемен- том и дефектоскопа в изделие излучают ультразвуковые колебания, которые создают акустическое поле. Колебания распространяются с расширяющимися волновыми фронтами. За пределами ближней зоны поле сужается, затем начинает расходиться с углом раскрытия основного лепестка 20°.

Для определения качества акустического контакта между преобразователем и поверхностью изделия осуществляют регистрацию эхо-сигналов от структуры уча- стка изделия, начало времени приема которых определяют из условия

r 1rx+d24

(Л----).

где d - минимальная протяженность прогнозируемого дефекта с максимальной площадью в плоскости, перпендикулярной направлению прохождения ультразвуковых колебаний в осевом сечении поля излучения преобразователя, создающего акустическую тень.

Длительность временного интервала т , соответствующего выделенному участку изделия, определяют из условия

Г1 20 д с IgT

Дефектоскопия изделия производится путем измерения максимума огибающей

принятого пакета импульсов, отраженных от структуры соответствующего участка изделия, и амплитуды эхо-сигналов от имеющего место дефекта, и сравнения их

амплитуд с настроечной, Наличие дефекта подтверждается, если амплитуды принятых эхо-сигналов равны или превышают настроечные.

Таким образом способ ультразвуковой

дефектоскопии позволяет повысить достоверность контроля за счет повышения надежности контроля качества акустического контакта при дефектоскопии, например, из делий с большой протяженностью по глубине прозвучивания, где при проведении контроля отсутствует данный (концевой) сигнал.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том, что в изделие излучают импульсы ультразвуковых колебаний, принимают эхо-сигналы, отраженные от структуры материала изделия и его дефекта, по величине амплитуды эхо-сигналов от структуры судят о качестве акустического контакта, по величине амплитуды эхо-сигналов от дефекта судят о качестве изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за

счет повышения надежности контроля качества акустического контакта, начало приема эхо-сигналов от структуры материала изделия осуществляют через временной интервал т , выбранный из условия

ir|2 f

г - ( х + --,- ), а длительность временно- ис.

го интервала т , внутри которого принимают эхо-сигналы от структуры, определяет

из условия 1

71 20dclge

где С - скорость ультразвуковых колебаний с материале изделия;

х - максимальная глубина залегания дефекта;

d - максимальная протяженность дефекта с максимальной площадью в плоско- сти, перпендикулярной направлению прохождения ультразвуковых колебаний в осевом сечении поля излучения преобразователя;

f - частота ультразвуковых колебаний. д- коэффициент затухания ультразву

ка в изделии.

Изобретение относится к испытаниям и измерениям. Цель изобретения - повышение достоверности способа за счет повышения надежности контроля качества акустического контакта. Контроль качества акустического контакта осуществляется путем измерения максимального значения огибающей пакета импульсов, отраженного от границ зерен участка контролируемого изделия в выделенном временном интервале П ппА-j-- t начало времени приема которых определяется выражением 1d2 f -(х+---) , В изделие излучают ульwС тразвуковые .колебания, принимают эхо- сигналы, отраженные от структуры выделенного участка изделия, по амплитуде которых судят о качестве акустического контакта. При наличии дефекта дополнительно принимают эхо-сигналы от дефекта, по амплитуде которых судят о дефектности изде лия. е Ё