Способ калибровки ультразвуковых приборов Советский патент 1978 года по МПК G01D18/00 G01N29/04 

(54) )Б КАЛИБРОЮОИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРИБОЮВ

Изобретение откосится к неразрушающему контролю и мозкет быть применено для калибровки электро-акустического тракта ультразвуковых приборов, например при&эров, использующих метод акустической эмиссии Известны методы калибровки ультразвуковых приборов, основанные на оценке поротовой чувствительности с noMouuiio лазерных 1ш терферометров 1}. Эти методы сложны иет1)дически и аипаратурно и применимы только в стационарных установках. Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому резул тату является способ калибровки ультразвуковых приборов, предусматривающий возбуждение прием, усиление и анализ параметров ультразву ковых колебаний в твердом теле, в котором в качестве лабораторного стандарта для настройки оборудования ультразвуковых приборов используется сплав золото-кадмий, относительно стабильно излучающий знергию в результате фазовых превращений при изменении температуры 2. Наиболее существенными недостатками известного способа являются низкие производительность и достове$шость. Целью изобретения является повышение производительности Н достове{июсти калибровки приборов. Поставленная цель достигается тем, что в качестве имитатора сигналов акустической змиссии используют образец из ферромагнитного материала, на коттзрый воздействуют низкочастотным магнитным полем. При смене знака магнитного поля формируют регулируемый строб-импульс, предназначенный для управления трактом усиления. Способ основан на эффекте, аналогичном эффекту скачкообразного изменения магнитострикционных явлений, когда намагниченность вещества изменяется не плавно, а скачками. Подобное же явление обнаружено и при намагничиваирш образца: вместо ожидаемого плавного изменения размера ферромагнитика в процессе штавного изменения намагничивающего поля наблюдается цшрокий спектр акустических 1шумов, которые могут быть связаны со скачко3 .6 образным характерен деффо{мации решетки ферромагнитика. , Спектр таких акустических шумов зависит от свойства материала и параметров поля перемагничивания. В исследованных никелевых и стальных пластинах излучался спектр в области от десятков килогера. до единиц мегагерц при частоте перемагничиваюшего ,поля 50 Гц. На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего описываемый способ. Устройство содержит источник 1 низкочасто ного напряжения, гюремагничивающее устройство, которое включает катущку 2 возбуждения и разомкнутый магнитопровод 3, замыкатель 4 (образец) магнитопровода из ферромагнитного материала, акустический соединитель 5, пьезоэлектрический преобразователь 6, усилитель 7 преобраз вшгаых акустических сигналов, анализатор 8 спектра, измеритель 9 амплитуды, формирователь 10 высокочастотных импульсов, счеттшк импульсов и цифроаналоговый преобразователь 11, катушку 12 приема наводимой от перемагничивания ЭДС и усилитель-формирователь 13 строба-импульса синхронизации. При этом источник I низкочастотного напряжения электрически соединен с катушкой 2 возбуждения, разомкнутый магнитопровод 3 магнитным потоком связывается с замыкателем 4 из ферромагнитного материала. Пьезоэлектрический преобразователь 6 с одной стороны объединен акустическим соединителем 5 с ферромагнитным замыкателем 4, а с другой стороны электрически соединен с входом усилителя 7, выход которого связано анализатором 8 спектра, измерителем 9 амплитуды и фо мирователем 10 импульсов. Выход формирователя 10 соединен с входом счетчика импульсов и цифроаналогового преобразователя 11. Катуш ка 12 приема ЭДС соединена с усилителем-формирователем 13, выход которого связан с управляющими входами усилителя 7 и счетчика, цифроаналогового преобразователя 11. К источнику 1 регулируемого низкочастотного напряжения, например к истошику промышленной се ти, через ЛАТР подключают катушку 2 возбужfiffHKH перемагничиваюшего устройства с разомкнутым магнитопроводом 3, разомкнутый участок магнитной цепи которого соединяется с помощью замьп ателя 4. При перемапшчивании в замьпсателе 4 возникают ультразвуковые колебания, которые через акустический соед1шител 5 принимаются и преобразуются в электрические пьезозлекрическим преобразователем 6, уси ливаются усилителем 7. Усиленные сигналы анализируются по частоте айализатором 8 спектра, измеряются по амплитуде измерителем 9, формируются импульсы по дпительностя и амплитуде формирователем 10, интенсивностьих потока считьшается в цифровой или аналоговой форме счетчиком. Для разделения акустических колебаний различной интенсивности и амплитуды, имеющих место при смене знака намагничивающего , определяемой по интегральным скачкам ЭДС катуипси 12, формирователем 13 формируется строб-импульс, которым управляют трактом усиления таким образом, чтобы дааметры ультразвуковых колебаний (амплитуда, частота, интенсивность) регистрировались или в пределах строб-импульса синхронизации, или вне его пределов. Способ при наличии простого перемагшчивающего устройства позволит быстро и эффективно проводить калибровку злектрических трактов ультразвуковых приборов акустической эмиссии как в лабораторных, так и в производственных условиях, а также проводить сравнительный контроль отдельных преобразователей. Формула изобретения 1.Способ калибровки ультразвуковых nfwборов, заключающийся в том, что с помощью пьезоэлектрического преобразователя принимают ультразвуковые колебания от имитатора сигналов акустической эмиссии, усиливают и анализируют параметры колебаний, по которым производят калибровку ультразвуковых приборов, отлнчающнйся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности калибровки приборов, в качестве имитатора используют образец ферромагнитного материала, на который воздействуют низкочастотным магнитным полем. 2.Способ по п. 1,отличающийс я тем, что при смене знака магнитного поля формируют регулируемый строб-импульс, предназначенный для управления трактом усиления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Грешников В. А., Дробот Ю. Б. Акустическая эмиссия, М., Стандарт, 1976, с. 9496. 2.AfunutoifM Акустическая эмиссия металnoB.MelaEfartdMateHaE Techttick,1976, 18, N 7, е. 387-389, 391.