Способ ультразвуковой дефектоскопии изделий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля изделий с помощью ультразвука и может быть использовано для обнаружения дефектов типа трещин, раковин и непроваров ,в частности, в сварных швах котлоагрегатов, трубных блоках и ответственных узлах атомных и тепловых электростанций, а также при измерении толщины труб, листового проката и других изделий. Цель изобретения - повышение качества контроля за счет обеспечения гашения паразитных колебаний. Гашение паразитных колебаний осуществляется путем подачи на излучающий преобразователь дополнительного электрического импульса со сдвигом по времени и в противофазе относительно зондирующего импульса. Дополнительный электрический импульс получают за счет сигнала глубокой обратной связи путем электромеханического преобразования колебаний поверхности контролируемого изделия. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4225508/25-28 (22) 06.04.87 (46) 15.07.89.Бюл, Р 26 (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (72) А.В.Медведев (53) 620. 179. 16(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 520540, кл. Г 01 N 29/04, 1976.

Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. И.: Иашиностроение, 1981, с, 95. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к методам неразрушающего контроля иэделий с помощью ультразвука и может быть использовано для обнаружения дефекИзобретение относится к неразрушающим методам контроля иэделий с помощью ультразвука и может найти применение в различных отраслях промышленности, в частности в атомном машиностроении и котлостроении для обнаружения дефектов типа нарушения сплошности (трещины, раковины, непровары и т.д.) преимущественно в сварных швах котлоагрегатов, трубных блоках и ответственных узлах атомных и тепловых электростанций, а также при измерении толщины корпусов реакторов, труб,листового проката и других иэделий.

„.SU„„1493944 А1

2 тов типа трещин, раковин и непроваров, в частности в сварных швах котлоагрегатов, трубных блоках и ответственных узлах атомных и тепловых электростанций, а также при измерении толщины труб, листового проката и других изделий. Цель изобретения — повышение качества контроля за счет обеспечения гашения колебаний.

Гашение параэитных колебаний осуществляется путем подачи на излучающий преобразователь дополнительного электрического импульса со сдвигом по времени и в противофазе относительно зондирующего импульса. Дополнительный электрический импульс получают за а счет сигнала глубокой обратной связи путем электромеханического преобразования колебаний поверхности контролируемого иэделия. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Цель изобретения — повышение качества контроля за счет гашения паразитных колебаний.

На чертеже изображена блок-схема устройства для ультразвуковой дефектоскопии иэделий, осуществляющего предложенный способ.

Устройство для ультразвуковой дефектоскопии иэделий содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, электроакустический преобразователь 2, усилитель 3, детектор 4 и блок 5 регистрации и первый и вто1493944

3 рой блоки 6 и 7 вторичного возбуждения. Первый блок 6 вторичного возбуждения выполнен в виде последовательно соединенных дополнительного электроакустического преобразователя 8, регулируемой линии 9 задержки и регулируемого усилителя 10 мощности, выход усилителя 10 мощности связан с входом электроакустического 10 преобразователя 2. Второй блок 7 вторичного возбуждения выполнен в виде последовательно соединенных первого дополнительного электроакустического преобразователя 11, регулируемой линии 12 задержки, регулируемого усилителя 13 мощности и второго дополнительного электроакустического преобразователя 14 °

На чертеже также показаны контро- 20 лируемое иэделие 15 с отражающими поверхностями 16 и 17.

Устройство для ультразвуковой дефектоскопии изделий работает следующим образом. 25

Для получения короткого зондирующего импульса в иэделии 15 на пьезопреобразователь 2 подается сигнал с генератора 1 зондирующих импульсов.

Возбужденный таким импульсом пьеэо- 30 преобразователь 2 начинает излучать через промежуточные слои (протектор, контактную жидкость) ультразвуковой импульс в материал контролируемого изделия 15. Этот зондирующий импульс перед поступлением в материал контролируемого изделия возбуждает примыкающую к преобразователю поверхность

16 этого изделия. В результате поверхность 16 начинает совершать ко- 40 лебания с частотой зондирующего импульса. После окончания действия возбуждающего импульса поверхность 16 начинает колебаться с постепенно затухающими свободными колебаниями, Для 45 гашения этих колебаний на поверхность 16 подают вторичный акустический импульс со сдвигом по фазе на

180, т,е. в противофазе относительно колебаний, возбужденных пьеэопреобразователем 2.

Для получения компенсирующего импульса приемным преобразователем 8, установленным на поверхности 16 контролируемого изделия 15, принимаются акустические колебания колеблющейся поверхности и преобразуются в электрические, Полученные колебания задерживаются линией 9 задержки нл

180, после чего они поступают «а усилитель 10 мощности, где усиливаются до величины, достаточной для гашения свободных колебаний возбужденной поверхности изделия 15. Затем колебания поступают на преобразователь 2, который, возбуждаясь вторично в противофазе первоначальному возбужению, позволяет устранить свободные колебания поверхности иэделия 15.

Это позволяет получить короткий зондирующий импульс акустических колебаний, который проходит в материал изделия. Количество колебаний в импульсе устанавливают, например, изменением расстояния ультразвукового преобразователя 8 относительно преобразователя 2. При этом минимальное расстояние позволяет получить более короткий импульс, изменение величины задержки электрического сигнала блоком линии задержки на величину не более 7 /4 — получить усилие сигнала зондирующего импульса, а изменение на М /2 — получить удвоение частоты зондирующий импульсов за счет взаимодействия колебаний первичного импульса и вторичного импульса (Д вЂ” длина волны колебаний в импульсе). Полученный таким путем акустический импульс проходит в материал изделия 15 и достигает дефекта. При этом он испытывает отражение и поступает на приемопередающий преобразователь 2. Импульс предварительно возбуждает поверхность

16 и передает эти колебания на преобразователь 8 первого блока 6 компенсации. Колебания через линию 9 задержки поступают на усилитель 10 мощности, усиливаются и с выбранной задержкой поступают на преобразователь 2, где начинают взаимодействовать с поступившими от дефекта колебаниями. Если задержка составляла

180, они компенсируют свободные колебания эхо-сигнала от дефекта.

Это позволяет с большой точностью определить параметры дефекта, например эквивалентную площадь, Для повышения точности определения толщины контролируемого изделия 15 компенсируют свободные колебания противоположной поверхности 17 иэделия 15. Для этого применяют второй блок 7 вторичного возбуждения. На поверхность 17, которую возбуждают прошедшие через материал ультразвуко1493944 вые колебания от приемопередающего преобразователя 2, устанавливают первый и второй дополнительные преобразователи 11 и 14.

Преобразователем 11 принимают ко5 лебания поверхности 17, и преобразованные в электрический сигнал, передают их через линию 12 задержки, с помощью которой импульс сдвигают по фазе на 180 и передают на усилитель

13 мощности, усиленным сигналом возбуждают преобразователь 14, который своими колебаниями гасит колебания поверхности 17. 15 формулаизобретения

1. Способ ультразвуковой дефектоскопии изделий, заключающийся в 20 том, что электроакустический преобразователь возбуждают импульсом электрических колебаний, излучают с его помощью импульсы ультразвуковых колебаний в контролируемое иэделие, в 25 процессе излучения повторно возбуждают электроакустический преобразователь компенсирующим электрическим импульсом, задержанным по времени относительно импульса, первично воз- 3О будившего преобразователь, принимают ультразвуковые колебания, прошедшие через контролируемое иэделие и по их параметрам определяют качество изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля за счет обеспечения гашения паразитных колебаний, компенсирующий импульс получают путем электромеханического преобразования колебаний поверхности контролируемого изделия.

2. Устройство для ультразвуковой дефектоскопии изделий, содержащее последовательно электроакустически соединенные генератор зондирующих импульсов, электроакустический преобразователь, усилитель, детектор и блок регистрации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества контроля за счет гашения паразитных колебаний, оно снабжено первым и вторым блоками вторичного возбуждения, первый блок вторичного возбуждения выполнен в виде последовательно соединенных дополнительного электроакустического преобразователя, линии задержки и регулируемого усилителя мощности, выход которого связан с входом основного электроакустичес кого преобразователя, а второй блок вторичного возбуждения выполнен в виде последовательно соединенных первого дополнительного электроакустического преобразователя, линии задержки, регулируемого усилителя мощности и второго дополнительного электроакустического преобразователя.

1493944

1 ! ! ! !

1

1 !

Составктель Д.Широчин

TexPeA JI.0ëèéHûê

Редактор М.Циткина

КоРРектоР М.Васильева

Ю м

Заказ 4103/42 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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