Способ определения координат источников акустической эмиссии в листовых материалах

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАПАХ, заключающийся в том, что принимают сигналы акустической эмиссии от источников, расположенных в выбранной зоне контроля , в заданном диапазоне частот группой приемников, расположенных по углам прямоугольника, измеряют времена прихода этих сигналов на приемники и по измеренным временам определяют координаты этих источников , отличающийся тем, что, с целью повьппения достоверности определения, диапазон частот выбирают в области существования в контролируемом листе только нулевых мод волн Лэмба, а группу приемников смещают относительно выбранной зоны контроля на величину смещения для плоскостных участков контроля, выбранную из условия Y MClKC макс ч мкн а для линейных участков контроля из условия ) -i, s MCXKC I , соответственно MOlkc мин наибольшие и наимеН|Ъшие смещес s ния координат (Л С приемников; Cj,- соответственно So --о скорости симметричной и антисимметричной нулевых волн Лэмба; я ,V - половина ширины imoA и высоты прямоугольника; к сд ю расстояние смещения группы приемников по осн СП координат, параллельной линейному участку контроля.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1145251

1 511 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ координат, параллельной линейному участку контроля.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3554320/25-28 (22) 12.12.82 (46) 15.03.85.Бюл. В 10 (72) В.К. Анисимов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке нераэрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 620. 179. 16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 655963, кл. С 01 N 29/04, 1977, 2. "Дефектоскопия", 1980, И- 8, с. 66-69 (прототип) ° (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

В ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛАХ, заключающийся в том, что принимают сигналы акустической эмиссии от источников, расположенных в выбранной зоне контроля, в заданном диапазоне частот группой приемников, расположенных по углам прямоугольника, измеряют времена прихода этих сигналов на приемники и по измеренным временам определяют координаты этих источников, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения, диапазон частот выбирают в области существования в контролируемом листе только нулевых мод волн Лэмба, а группу приемников смещают относительно выбранной зоны контроля на величину смещения для плоскостных участков контроля, выбранную из условия

Х С

l С мс(кс 0 мс(кс зо (и с — $ м„с, а для линейных участков контроля из условия

Г

2 2 2

Ь +(a+x) - Ь +(са-xj )

Сз о де Х, „

Ч,акс, Yмин — соответственно наибольшие и наименьшие смеще1 д ния координат приемников; ,С вЂ” соответственно о 0 скорости симмет- С ричной и антисимметричной нулевых воли Лэмба;

a,Ь вЂ” половина ширины и высоты прямоугольника; кф — расстояние смещения группы приемников по оси

1145251

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь-. зовано для определения координат источников акустической эмиссии в листовых материалах. S

Известен способ определения координат источников акустической эмиссии в сварном шве листовых материалов, заключающийся в том, что сигналы акустической эмиссии принимают 10 группой преобразователей, располагаемых по углам прямоугольника по обе стороны от сварного шва так, что две стороны прямоугольника параллель" ны сварному шву, измеряют времена 1 распространения этих сигналов и по ним судят о координатах источников . акустической эмиссии 1 ). .Э

Недостатком известного способа является низкая достоверность резуль- 2О татов определения координат из-за расположения преобразователей симметрично сварному шву и невозможности разделения различных мод волн Лэмба, распространяющихся с разными скоро- 25 стями.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения координат источников акустической эмиссии в листовых материалах, заключающийся в том, что принимают сигналы акустической эмиссии от источников, расположенных в выбранной зоне контроля, в заданном

35 диапазоне частот группой приемников, расположенных по углам прямоугольника, измеряют времена прихода этих сигналов на приемники и по измеренным временам определяют координаты этих источников $2 3.

Однако этот способ не обеспечивает дос верного определения коор-, динат в изделиях из листовых материалов, поскольку в листовом материале ультразвуковые сигналы распространяются в виде разных мод, имеющих отличные скорости распространения (например, симметричная S и антисимметричная ио моды) и соответственно аппаратура определяет разные величины координат источников сигналов.

Целью изобретения является повышение достоверности определения. 5

Цель достигается тем, что согласно способу определения координат источников акустической эмиссии в

1 листовых материалах, заключающемуся в том, что принимают сигналы акустической эмиссии от источников, расположенных в выбранной зоне контроля, в заданном диапазоне частот группой приемников, расположенных по углам прямоугольника, измеряют времена прихода этих сигналов на приемники и по измеренным временам определяют координаты этих источников, заданный диапазон частот выбирают в области существования в контролируемом листе только нулевых мод волн Лэмба, а группу приемников смещают относительно выбранной эоны контроля на величину смещения для плоскостных участков контроля, выбранную из условия

Х С мою кс эо ма кс Сзо (и мин ао мин а для линейных участков контроля из условия

ЕхСм

0 с о где Х,ц „с, Х„,„.„,, (.,„ — соответственно наибольшие и наименьшие смещения координат приемников;

С,Сч — соответственно скорости симметричной и антисимяетричной нулевых волн Лэмба;

4,Ь вЂ” половина ширины и высоты прямоугольника;

Х вЂ” расстояние смещения группы приемников по оси координат, параллельной линейному участку контроля;

На чертеже представлена схема осущесгвления способа определения координат источников акустической эмиссии в листовых материалах.

Ультразвуковые преобразователи 1, 2,3 и 4 располагают в углах прямоугольника, у которого длина равна

2А, а высота 2В. Сварной шов 5 проходит через площадь этого прямоугольника, две стороны которого параллельны сварному шву 5. Крайние

;положения источников сигналов в сварном шве 5,при которой первой принимает сигнал одна и та же пара преоб3 1 разователей (в данном случае преобразователи 3 и 5) определены выходами точек А и В, расстояния от которых до точек приема обозначены („„, Е,„и Е„,, Е„.

Способ определения координат источников акустической эмисси в лис, товых материалах осуществляется следующим образом.

Устанавливают ультразвуковые преобразователи 1, 2, З,и 4 в вершинах прямоугольника. Усиление принятых сигналов производят в диапазоне частот, выбранном иэ условия К> (f„(например Ф = 0, 6 f ), где УИ - верхняя

И частота рабочего диапазона; нижняя частота возбуждения ненулевых волн Лэмба. Это обеспечивает прием сигналов акустической эмиссии, распространяющихся только в виде сигналов нулевых мод — симметричной

S и антисимметричной а с соответО, ствующими скоростями Фс и Ср °

Группу приемников и связанную с ним систему координат в случае плоскостных участков смещают относительно зоны контроля из условия и С мс с 5о маркс S (и ("мии C ио 1 мин С

При таком сещении, несмотря на то, что С > < даже у точек с наименьшими величинами координат определены координаты однозначно, поскольку нри расчете координат по сигналам моды, распространяющейся с меньшей скоростью, полученные значе145251 с

:ния в †- раз больше и окажутся вне с„ пределов зоны котроля.

Для линейных участков контроля

-сварного шва 5 систему координат и группу приемников смещают относительно выбранной эоны контроля из условия

2 2 2 2ХС щ Ь (в ) - Ь (а-х) т — и

CSS о

При таком расположении приемников интервал прихода нулевой симметричной моды волн > из точки В к приемникам 3 и 4 по путям Р„ и меньше интервала прихода нулевой антисимметричной моды волн Лэмба из точки А к приемникам 3 и 4 по путям и 0, . Последнее означает, 1л что при выбранной величине смещения результаты определения координат однозначные, т.е. повышается достоверность определения координат источников сигналов АЭ. Измеряют промежутки времени между приходом сигналов на приемники !,2,3 и 4 и по ним рассчитывают координаты источников сигналов АЭ.

Способ определения координат источников акустической эмиссии в листовых материалах позволяет повысить достоверность измерений, поскольку прн приеме только нулевых мод волн

Лэмба и смещения группы приемников относительно выбранной зоны контроля

35 на рассчитываемую величину исключа. ется неоднозначность в определении координат источников АЭ, 1I45251

Составитель Г. Федоров

Редактор А. Гулько Техред С.йовжий Корректор А. Обручар

Заказ 11о2!31 Тираж 897, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Paymcхая наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4