Способ определения смещения пучка колебаний при ультразвуковом контроле

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ ПУЧКА КОЛЕБАНИЙ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ, заключающийся в том, что в образце в виде прямоугольного параллелепипеда возбуждают ультразвуковые колебания, фиксируют эхосигнал при отражении от границы двух сред и по нему определяют смещение пучка ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерений в непрозрачных материалах, сначала фиксируют эхо-сигнал от двухграннрго прямого утла между основанием и торцевой поверхностью образца при падении на него сигнала непосредственно от излучателя, определяют местоположение ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой эхо-сигнала, затем фиксируют эхо-сигнал от двухгранного прямого угла при падении на него сигнала от излучателя после п его отражений от границы двух сред и прохождения расстояния, равного расстоянию в первом случае, определяют местоположение ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой эхо-сигнала, а смещение определяют по формуле -1 где Ьграсстояние между положениями исё кателей с максимальной амплитудой это-сигнала; (П ,2д.гколичество отражений от границы двух сред.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1Я1 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3322061/25-28 (22) 24.06.81 (46) 23.05.83. Бюл. № 19 (72) В. С. Гончаров, Б. А. Круглов и Л. Ф. Лепендин (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Бреховских TI. М. Волны в сложных средах. М., «Наука», 1957, с. 99 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ ПУЧКА КОЛЕБАНИИ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ, заключаюшийся в том, что в образце в виде прямоугольного параллелепипеда возбуждают ультразвуковые колебания, фиксируют эхосигнал при отражении от границы двух сред и по нему определяют смещение пучка ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что, с целью обеспечения измерений в непрозрачных материалах, сначала фиксиру„„SU„„1019314 A ют эхо-сигнал от двухгранного прямого утла между основанием и торцевой поверхностью образца при падении»а него сигнала непосредственно от излучателя, otipeделяют местоположение ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой эхо-сигнала, затем фиксируют эхо-сигнал от двухгранного прямого угла при падении на него сигнала от излучателя после и его отражений от границы двух сред и прохождения расстояния, равного расстоянию в первом случае, определяют местоположение ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой эхо-сигнала, а смешение определяют по формуле д Л где 5 — расстояние между положениями искателей с максимальной амплитудой Е это-сигнала; п=1,23..-количество отражений от границы двух сред.

1019314

Л= 6/и, Составитель Г. Федоров

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 3692/37 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к неуазрушаюшему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле материалов, изделий и сварных швов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения смещения пучка колебаний при ультразвуковом контроле, заключающийся в том, что в образце в виде прямоугольного йараллелепипеда возбуждают ультразвуковые колебания, фиксируют эхо-сигнал при отражении от границы двух сред и по нему определяют смещение пучка ультразвуковых колебаний (1).

Однако этот способ применим только для измерений в прозрачных средах.

Целью изобретения является обеспечение измерений в непрозрачных материалах.

Эта цель достигается тем, что согласно способу определения смещения пучка колебаний при ультразвуковом контроле, заключающемуся в том, что в образце в виде прямоугольного параллелепипеда возбуждают ультразвуковые колебания, фиксируют эхосигнал при отражении от границы двух сред и по нему определяют смещение пучка ультразвуковых колебаний, сначала фиксируют эхо-сигнал от двухгранного прямого угла между основанием и торцевой поверхностью образца при падении на него сигнала непосредственно от излучателя, определяют местоположение ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой эхо-сигнала, затем фиксируют эхо-сигнал от двухгранного прямого угла при падении на него сигнала от излучателя после и его отражений от границы двух сред и прохождения расстояния, равного расстоянию в первом случае, определяют местоположение ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой эхо-сигнала, а смещение определяют по формуле

Ь вЂ” расстояние между положениями искателей с максимальной амплитудой эхо-сигнала;

a=i@3.-количество отражений от границы двух сред.

Способ осуществляется следуюшим образом.

В образце в виде прямоугольного параллелепипеда с помощью ультразвукового преобразователя возбуждают ультразвуковые колебания. Фиксируют эхо-сигнал при отра10

50 жении сигнала с излучателя от двухгранного прямого угла между основанием и торцевой поверхностью образца и местоположение ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой, которое зависит от свойств исследуемого материала, например коэффициента затухания, утла ввода ультразвуковых колебаний, а также высоты образца. Затем фиксируют эхо-сигнал от двухгранного прямого угла при падении на него сигнала от излучателя после п его отражений от границы двух сред и прохождения расстояния, равного расстоянию в первом случае. Для этого необходимо работать с прямоугольным параллелепипедом, у которого высоты боковых сторон в п раз отличаются друг от друга. Тогда во втором случае ультразвуковые колебания возбуждают вдоль боковой стороны, высота которой в и раз меньше высоты другой боковой стороны, и принимают эхо-сигнал от двухгранного прямого угла после падения на него сигнала от излучателя после п отражений. При падении ограниченного пучка сдвиговых волн на границу раздела сред при закритических углах фаза волны в отраженном пучка быстро меняется, что приводит к его смещению вдоль поверхности на определенное расстояние. Величина смешения зависит от количества отражений от границы двух сред.

Фиксируется местоположение,ультразвукового преобразователя с максимальной амплитудой, которое зависит не только от геометрии пройденного пути, но и суммарного смешения пучка при отражениях от границы. Смещение пучка при одноактовом отражении рассчитывается как отношение расстояний между положениями ультразвукового преобразователя в обоих случаях к количеству этих отражений. Сравнение с местоположением ультразвукового преобразователя в первом случае позволяет избежать, ошибок, связанных с искривлением траектории луча при его распространении в исследуемом материале, так как в обоих случаях ультразвуковые колебания проходят равные расстояния.

Таким образом, предлагаемый способ определения смещения пучка ультразвуковых колебаний при ультразвуковом контроле позволяет с достаточной точностью проводить измерения в непрозрачных материалах, поскольку он основан на определении местоположения ультразвукового излучателя с максимальной амплитудой, которое учитывает этот граничный эффект.