Способ ультразвукового контроля Советский патент 1976 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии и может быть использовано для повышения помехоустойчивости дефектоскопов при определении характера дефектов. Известен способ ультразвукового контроля изделий с использованием широкополосного пьезопреобразователя для приема сигналов, по анализу которых определяют качество изделия. Недостатком известного способа является высокий уровень акустических помех, создаваемых боковыми лепестками диаграммы направленности широкополосного пьезопреобразователя как при излучении, так и при приеме ультразвуковых сигналов. Целью изобретения является уменьшение акустических помех. Поставленная цель достигается тем, что в процессе излучения в пределах каждого импульса периодически изменяют частоту заполнения импульсов по закону, обеспечивающему подавление боковых лепестков в требуемой области, а в процессе приема усредняют принятые колебания. Описываемый способ основан на изменении величины апертуры широкополосного преобразователя во времени путем частотной расстройки зондирующих импульсов в пределах каждого импульса. Это приводит к изменению углового положения боковых лепестков диаграммы направленности преобразователя. В процессе фильтрации принятых преобразователем сигналов формируется суммарная диаграмма направленности, являющаяся результатом сложения боковых лепестков с учетом их фазы. Такая обработка сигнала позволяет существенно (на 15-20 дб) снизить уровень лепестков преобразователя и полностью подавить сигнал в тех местах диаграммы направленности, где лепестки находятся в противофазе. На чертеже показан блок преобразователя для реализации описываемого способа. Широкополосный преобразователь 1 с электродами 2 и 3 при приеме подключен к сглаживающему фильтру 4, В качестве широкополосных преобразователей используются широкополосные асимметричные преобразователи переменной толщины (на чертеже пока3 iH ОДИН ИЗ типов преобразователей - конически вогнутый).

Для подавления бокового поля преобразователя изменение величины апертуры осущесвляют путем дополнительной девиапии частоты заполнения зондирующих импульсов на

величину 2 д. f - где с - скорость лНзвука в материале пьезопреооразователя; дН -изменение толщины преобразователя.

Широкополосные асимметричные преобразователи переменной толщины излучают и принимают кольцевыми участками с резонансным толщинами, соответствующими излучаемым частотам. Поэтому при изменении частоты меняется резонансная толщина, на которой происходит излучение, а вместе с ней - радиус от центра до излучаемого участка преобразователя. Этим и достигается изменение апертуры преобразователя.

Девиация частоты обеспечивает угловое смещение боковых лепестков до времени.

На фильтре 4 происходит формирование суммарной диаграммы направленности с пониженным уровнем боковых лепестков.

Изменяя глубину девиации частоты, можно регулировать ширину зоны подавления, а изменяя закон периодической девиации - зону подавления.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля с использованием широкополосного пьезопреобразователя для приема сигналов, по анализу которых определяют качество изделия, о т- личающийся тем, что, с целью уменьшения акустических помех, в процессе излучения в пределах каждого импульса периодически изменяют частоту заполнения импульсов по закону, обеспечивающему подавление боковых лепестков в требуемой области, а в процессе приема усредняют принятые колебания.