Устройство для ультразвукового контроля Советский патент 1979 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области н разрушающих методов контроля материа лов и изделий и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии эхо-методом при контроле преимущественно горячего проката или нагретого оборудования, а также для измерения толщины тонкостенньЕ изделий. Известно устройство для контроля толщины затвердевшего при отливке рабочего слоя прокатных.валков, соде жащее охлаждаемый твердый волновод, контактирующий одним из своих торцов с валком, акустический- приемно-излучающий преобразователь, установленный на другом торце волновода 1. Недостатком этого устройства является то, что в большинстве случаев его нельзя применить для эхо-контроля изделий из-за большой амплитуда ложных сигналов, возникающих вследствии расщепления расходящейся продольной волны на продольную и поперечную при отражении от участков бок вой поверхности волновода. Известно также устройство для уль развукового контроля, например, затвердевшего рабочего слоя прокатных валков при отливке, содержащее жестк скреплеиные между собой волноводы. установленные.на них ультразвуковые излучающий и приемный преобразователи 2 . Недостатком этого устройства яв.ляется низкая надежность контроля изза появления ложных сигналов. .Целью изобретения является повыиение надежности контроля. Указанная цель достигается за счет того, что устройство снабжено дополнительными волноводами одинаковой длины, установленными на них дополнительными излучающими лреобразователями, симметрично расположенными относите-пьно волновода с приемным преобразователем, максимальное количество и диаметры волноводов связаны зависимостями; , 2t (n-D+tj ax , к ( ); -максимальное количество волноводов с излучающими преобразователями, -диаметр пволновода с излучающим преобразователем. Dpp - диаметр волновода с приемным преобразователем, max максимальное время распространения ультразвукового импульса в изделии от точ.jfn ввода его до точки прие ма ; С - длительность импульса на выходе блока регистратора г V Г п пр -сдв пр -сд,в п -пг v-r постоянная величина для данного мате риала вол новода, С„р - скорость распространения в волноводе продольной волны Ссдв скорость распространения в волноводе поперечной волны На фиг. 1 представлена схема устройства для ультразвукового контроля содержащая два ультразвуковых излуча щих преобразователя 1 и 2 и ультразвуковой приемный преобразователь 3 установленные на жестко скрепленных между собой волноводах 4, 5, б. Позицией 7 обозначено контролируемое изделие; на фиг. 2 показана диаграм ма временного распределения и амплитуды сигналов на выходе блока регист рации (на чертеже не показан), где представлен зондирующий импульс 8, донный сигнал 9, ложные сигналы 10, 11, второй донный сигнал 12, следую щий ложный сигнал 13. Устройство работает следующим образом. Зондирующий импульс от генератора (на чертеже не показан) преобразуется в излучающих преобразователях 1, 2, распространяется в волноводах 4, 5 и поступает в изделие 7. Отраженные от дна сигналы поступают чер волновод 6 к приемному преобразователю 3, сигнал с которого поступает на регистратор (на чертеже не показан) . Учитывая, что время распростране ния ультразвукового зондирующего им пульса 8 от преобразователей 1, 2 до преобразователя 3 одинаково, так как волноводы 4, 5 имеют равную длину и симметрично расположены относительно волновода б, aмплитVдa первого донного сигнала 9 удвоится по сравнению с амплитудой сигнала, если бы он был получен от.одного из лучающего преобразователя, например преобразователя 1 или 2, Аналогично получается увеличение амплитуды второго донного сигнала 12. При этом очевидно, что амплитуда первого донного сигнала будет ув личиваться в праз, где л - количество излучающих преобразователей, а амплитуда второго данного сигнала в п раз плюс амплитуда ложной помехи. Далее через интервалы времени t/ и ,2 за полезным сигналом 9 будут слеовать ложныр сигналы 10, 11, сфорированные в волноводах 4, 5. Однако лагодаря выбору диаметров Д и Д мплитуды их не будут складываться а интервале времени, равном 2t (раочем интервале). Разделение ложного сигнала 13 и олезного сигнала 12 обеспечивается оотношением: () , Формула изобретения Устройство для ультразвукового онтроля, содержащее жестко скрепенные между собой волноводы, устаовленные на них ультразвуковые изучающий и приемный преобразователи, тличающееся тем, что, с елью повышения надежности контроля, но снабжено дополнительными волноодами одинаковой длины, установлеными на них дополнительными излучаюими преобразователями, симметрично асположенными относительно волновоа с приемным преобразователем, макимальное количество и диаметры воловодов связаны зависимостями: t max (n-l),x пр wa- +2) , максимальное количество волноводов с излучающими преобразователями. диаметр п волновода с излучающим преобразователем;максимальное время распространения ультразвукового импульса в изделии от точки ввода его до точки приема; длительность импульса на выходе блбка регистратора. - пр еде постоянная величина для данного материала волновода; - скорость распространения в волноводе продольной волны;сдв скорость распространения в „волноводе поперечной волны. Исгрчники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 461363, кл. G 01 N 29/04, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 478183, кл. G 01 N 29/04, 1972 (прототип).