Способ ультразвукового контроля качества изделий

 

Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения контроля изделий различной толщины. Сущность изобретения состоит в том, что через звукопроводящий слой в контролируемое изделие излучают ультразвуковые импульсы, от передней грани изделия регистрируют двукратно отраженный и донный эхо-сигналы, толщину звукопроводящего слоя выбирают такой, чтобы время задержки между двукратно отраженным и донным эхо-сигналами удовлетворяло определенной формуле, и измеряют значения частотных минимумов суммарного спектра, с учетом которых определяют качество изделия. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„14 0631 (51)4 С 01 N 29/04

6ГЕОИ,,В", Ii1 3TIÂ! б . Itik 1 „ 1

Е. - еэ i . - I Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю.

Цель изобретения — расширение области применения эа счет обеспечения контроля изделий различной толщины.

Сущность изобретения состоит в том, что через звукопроводящий слой в контролируемое иэделие излучают ультразвуковые импульсы, от передней грани изделия регистрируют двукратно отраженный и донный зхосигнаЛы, толщину звукопроводящего слоя выбирают такой, чтобы время задержки между двукратно отраженным и бронным эхосигналами удовлетворяло определенной формуле, и измеряют значения частотных минимумов суммарного, спектра, с учетом которых определяют качество иэделия. 1 ил °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4366963/25-28 (22) 21.01.88 (46) 30.06.89. Бюл. М- 24 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э.Циолковского и Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (72) А.В.Захаров, Ю.А.Тимошенков, А.Х.Вопилкин, И.Н.Ермолов, И.И.Пуеров и В.M.Æóðàâëåí (53) 620.179.16(088.8) (56) Методы неразрушающих испытаний

/ Под ред. P.Øàðïa. — М.: Мир, 1972, с.59-88.

Gilmore R.S., Torreno M.L., Czerro G ° V. and Burnef L.Â. High — Freguency ulfrasonic testing of Bonds.

application to silicon Power Devices. — Materials Evaluation, 1979, v.18, У 1, р.65.

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества изделий.

Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности контроля изделий различной толщины .

На чертеже приведена функциональная схема устройства, реализующего способ ультразвукового контроля качества изделий.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 коротких импульсов, широкополосный усилитель

2, временной селектор 3, осциллограф

4, анализатор 5 спектра, ультразвуковой преобразователь 6, соединенный электрически с выходом генератора 1 и с входом широкополосного усилителя 2, преобразователь 6 акустически контактирует через звукопроводящий слой жидкости 7 с контролируемым иэделием 8.

Способ ультразвукового контроля осуществляется следующим образом.

Ультразвуковой преобразователь

6, например, с рабочей частотой

5 МГц возбукдается генератором 1 коротких импульсов. Преобразователь

6 излучает через слой жидкости 7 с высотой h ультразвуковые импуль1490631 (2n — 1) 2f где h зв съв

h „ с и

50 с>

Е2 сы с определенным спектром частот с максимальной составляющей в районе

5 МГц. Определенная часть энергии ультразвукового импульса отражает5 ся первый раз от передней грани контролируемого изделия 8 н возвращается обратно на границу раздела преобразователь — жидкость. Другая часть энергии ультразвукового им- 10 пульса проходит в контролируемое изделие 8 с высотой h и в виде донного эхосигнала проходит обратно на преобразователь 6. Тот ультразвуковой импульс, который возвратился на границу раздела преобразователь— жидкость, отражается от этой границы раздела и возвращается назад, на переднюю грань иэделия, от которой после второго отражения поступает 20 обратно на преобразователь 6, который принимает донный эхосигнал и эхосигнал, отраженный от передней

Грани дважды, и преобразует их в электрические сигналы. Эти сигналы 25 усиливаются широкополосным усилителем 2 и через временной селектор 3, который селектирует их от других мешающих сигналов, поступают на входы осциллографа 4 для индикации и 30 анализатора 5 спектра для анализа.

Высота звукопроводящего слоя h и его материал выбираются таким образом, чтобы выполнялось условие задержки между эхосигналом, отражен35 ным от. передней грани контролируемого изделия дважды, и донным эхосигналом в контролируемом изделии, исходя из соотношения:

2h эв 2h и (2n-1) (1 с с„ 2Е толщина звукопроводящего слоя, м; скорость ультразвука в

-I эвукопроводящем слое,м с. толщина контр олир уемого иэделия, м; скорость ультразвука в

-1 изделии, м с, п

1, 2, 3,...; частота спектра донного эхоимпульса на уровне

0,5 со стороны верхних частот, Гц; частота спектра донного эхоимпульса со стороны нижних частот.

Установленная задержка между этими эхосигналами, которые анали зирует анализатор 5 спектра, позволяет в суммарном спектре наблюдать один или несколько частотных минимумов (зто зависит от выбираемой частоты в спектре донного эхосигнала и числа n) в интервале частот от f, до

f . По положению одного из этих частотных минимумов в суммарном спектре и определяют качество иэделия.

Таким образом, способ ультразвукового контроля качества иэделий позволяет расширить область применения контроля sa счет возможности контроля изделия различной толщины.

Формула и э обретения

Способ ультразвукового контроля качества изделий, заключакицийся в том, что через эвукопроводящий слой в контролируемое изделие излучают ультразвуковые импульсы, принимают эхосигналы от передней и задней граней изделия, регистрируют суммарный спектр и по его параметрам опредепяют качество иэделия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения контроля иэделий различной толщины, регистрируют двукратно отраженный от передней грани изделия эхосигнал, толщину звукопроводящего слоя выбирают такой, чтобы время задержки между двукратно отраженным и донным эхосигналами удовлетворяло условию (2п-1) ) 2h q 2h H 1 (2п-1) ) »»1

) 2f< сзв c„ толщина звукопроводящего слоя, м; скорость ультразвука в звукопроводящем слое, м с толщина контролируемого изделия, м; скорость ультразвука в изделии, м с

11 21 3э ° .е частота спектра донного эхоимпульса на уровне

0,5 со стороны нижних частот, Гц; частота спектра донного эхоимпульса на уровне

Составитель С.Волков

Редактор М.Андрушенко Техред М. Ходанич Корректор М.Самборская

Заказ 3750/53 Тираж 789 Подписное сс

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

0,5 со стороны верхних частот, Гц, и измеряют значения частотных ми1490631 6 нимумов суммарного спектра, с учетом которых определяют качество иэделия .