Способ ультразвукового контроля изделий

 

СПОСОБ УЛЬТРАЗВУК ОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, закточакхци4й:я в том, что в контропируемом изцепии возбуждают сдвиговую волну, принимают эхо-сигнапы от дефекта, проводят амплитудный и спектрапьнь1й анализ этих сигналов и по параметрам отраженных сигналов и их спектров определяют конфигурацию дефекта и его размеры, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что , с целью повышения достоверности контропя за счет приема эхо-сигналов в направлёни51Х, отличных от зеркального отражения, возбуж ение и прием сдвиговой, воЛШ) осуществяют под углом 3О - 7О°, в качестве араметров вь1бирают число и соотношение мплитуд импульсов в эхо-сигнапе и отошение максимумов и минимумов амплиуд соседних участков их спектра, а шиину плоскостного дефекта и диаметр бъемного дефекта определяют по формуам / cos - .t1 /-(V,) 2 где угол возбуждения сдвиговой волны; угол приема эхо-сигнала; среднее эначение частотного ин тервапа между максимумами амп. татуд спектра эхо-сигнала; П-:S«« отношение скорости рэпеевской . волны Cg к скорости сдвиговой волны Са .

СОЮЗ COBETCHHX

ВЦИКИ:Ф

PEGllVhJNH ,„SU„„1035509 А (д) С, 01 Й 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .;:, Г т;ъ

- «Р

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТБУ

ГОСУДАН;ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2-1) 3422055/25 28 (22) 08.04.82 (46) 15.08.83. Бюп. И 30 ,(72) В. Я. Кондрацкий и A. К. Гурвич (71) Всесоюзный научно-.исследоватепь ский институт по разработке неразрушающих методов и средств контропя качест,ва материалов.. (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) 1. Патент США И. 3776026, кп. С 01 Й 29/04, 1973.

2. Методы неразрушаюших испытаний. .Под ред. P. Шарпа. М., "Мир", 1972, с. 82-86 (прототип).. (54) (57) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, закпючакхцийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают сдвиговую волну, принимают

I эхо-сигналы от дефекта, проводят амплитудный и спектральный анапиз этих сигналов и по параметрам отраженных сигналов и их спектров определяют конфигурацию дефекта и его размеры, о т л ич а ю шийся тем, что, с цепью повышения достоверности контроля за счет приема эхо-сигналов в направпениях,отпичных от зеркапьного отражения, возбуждение и прием сдвиговой вопны осушести пяют под углом 30 - 70,, в качестве параметров выбирают число и соотношение амппитуд импульсов в sxo-сигнале и отношение максимумов и минимумов амплитуд соседних участков их спектра, а ширину плоскостного дефекта и диаметр объемного дефекта определяют по формупам

2"Ь =

C tt

° 1 2 2

2É f с09 " соВ

С у t f йй Л-(а(- о )

2 где о(1- угол возбуждения сдвиговой вол

ЩЦ о 2- угон приема эхо-сигнала; д д3 - среднее значение частотного ин тервапа между максимумами амп питуд спектра эхо-сигнала;

- отношение скорости рэпеевской ?

С воины С к скорости сдвиговой волны С

1 10355

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контропе сварнъ«х швов, труб и других изделий дпя определе««ия конфигурации дефектов.

Известен способ упьтрезвукового контроля изделий, заключающийся в том, что в контролируемом иэдепии возбуждают ультразвуковую волну, принимают эхо-сигналы от дефекта, анализируют спектр эхо- щ сигналов и на основе спектра определяют ко««фигураци«о дефекта (1).

Однако достоверность по««у «еннык результатов данным способом низка, что связано с ограниченными частотными характеристиками используемой аппаратуры и невозможностью проводить анализ спек тра эхо- сигнала до 10 - 12 ИГц.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре- gp зультату является способ упьтразвукового контроля изделий, заключе«сицийся в том, что в .контролируемом иэделии возбуждают сдвиговую волну, принимают эхо-сигналы от дефекта, проводят амплитудный и спек- 5 тральный анализ этих сигналов. и по параметрам отраженных сигнапов, и их спектров опреде««яют конфигурацию дефекта и

его размеры (2 j.

Недостаток известного способа эакпю-Зр чается в н««экой точности контроля из-за субъективности сопоставления оператором полученного спектра со спектрами сигналов рассеяния известных отражатепей, Цель изобретения - повышение достоверности контропя за счет приема эхо3 сигналов в направлениях, отличных от эер. кального отражения.

Поставленная цель достигается тем, что согпастно способу ультразвукового контроля изделий, заключающемуся в том, О что в контролируемом изделии возбуждают сдвиговую волну, принимают эхо-сигналы от дефекта, проводят амплитудный и спектральнь«й анапиэ этих сигналов и по параметрам отр,енж!х сигнапов и их45 спектров опредепяют конфигурацию дефекта и его размеры, возбуждение и прием сдвиговой волны осуществпя«от под углом

3 0 - 70, в качестве параметров вы био реют число и соотношение амнлитуд импу-«.. 5О льсов в эхо-сигнале и отношение максимумов и минимумов амплитуд соседних участков их спектра, а ширину плоскост ного дефекта и диаметер объемного дефекта опредепяют по формулам 55 с

2 Ü = о(„,+о(. aL„-dg

Ы ср соь "2 сов 2 где o(z - угол возбуждения сдвиговой.воп

НЬЦ о(2 угол приема эхо-сигнала, yf - среднее значение частотного инср терзала между максимумами амплитуд спектра эхо-сигнапа; — - отношение скорости рэпеевской

Я волны (С ) к скорости сдвиговой волны (С ), На чертеже представлена схема реализации способа ультразвукового контроля.

В контролируемом иэделии 1 под угпом d „преобразователем 2 возбуждают сдвиговую волну 3. С помощью преобрезоватепя 4, расположенного над дефектом 5, принимается под угломо(упьтраэвуковаяя вопна 6, рассеянная дефектом 5, Предложеннъ«й способ осуществпяется спедующим образом, На контропируемом изделии 1 размещают преобразователи 2 и 4, таким образом, чтобы между направпениями возбуждения и приема упьтразвуковой волны ,бып yro«« в 30 - 70, а преобразоватепь

4 находится над дефектом 5. Преобразователем 2 в контролируемом изделии 1 возбуждают сдвиговую волну 3. Выбор сдвиговой волны свяэа««с обеспечением временного разрешения импульсов суммарного сигнала рассеяния из-эа ее мепой скорости и большой интенсивности огибающего объемного дефекта. От дефекта 5 отражается сдвиговая волна 6, которая принимается широкополосным преобразоватепем 4. При обеспечении угла в

30-70о между направлениями распространения сдвиговъ«х вопи 3 и 6 происходит незеркальное отражение от дефекта 5, что наиболее эффективно способствует формированию характерных сигналов от дефектов. Затем проводят амплитудный и частотный анализ принятого сигнала и по их параметрам определяют конфигурацию дефекта и его размеры. При амплитудном анализе учитывается число и соотношение амплитуд импупьсов в эхо-сигнале, При плоскостном дефекте больших размеров отраженный сигнап сдвиговой волны 6 представлен в виде одиночного импульса, прн ппоскостном дефекте ограниченных размеров- -в виде двух импупьсов, соизмеримых по амппитуде и обуспавпиваемых отражением от верхней и нижней кромок дефекта. При объемных дефектах отраженСоставитель Г, Фецоров

Техред И.Метелева Корректор О. Тнгор

Редактор В. Ковтун

Заказ 5824/45 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., Q ц. 4/5.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, уп, Проектная, 4.

3 1035509 4 ный сигнап состоит иэ поспецоватепьнос- чнтельно меньше. Причем по параметрам ти импульсов, у которых амппитуда перво- принятых сигналов и срецнему эначенню го импуньса на порядок больше амплитуды частотного интервала между максимумом поспедуюшнх импульсов. При спектральном амппитуц спектра рассчитываются ширина анапнзе отРакенного сигнала УчитываетсЯ ппоскостного дефекта и диаметр объемноотношение максимумов и минимумов амп- го. литуд соседних участков нх спектра, Для сигнала, отраженного от плоскостного Таким образом, прецпагаемый способ дефекта конечных размеров, спектр харак- упьтраэвукового контропя изделий позтеризуется глубокой осицнпляпионной за- воляет эначитепьно повысить цостоверновнсимостью амплитуцы сигналов оТ часто- сть контроля, так как прн анапиэе амп гы.Глубина оспилпяцнн в спектре сигнала, литуцы и спектра используется эхо-сигнаотьакенного от обьемного дефекта, зна- лы, отраженные незеркапьно.от дефекта,