Способ акустического контроля качества изделий

 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение достоверности контроля изделий с регулярной рельефной поверхностью за счет обеспечения практически одинаковой чувствительности как при контроле гладких участков, так и при контроле участков с регулярной рельефной поверхностью. Измеряют шаг неровностей рельефа поверхности. Наносят на поверхность ввода изделия слой материала с величиной нелинейного акустического параметра, не меньшей 24. Устанавливают на слое ультразвуковой преобразователь и возбуждают с его помощью колебания, длина волны которых равна удвоенному шагу неровностей, а мощность достаточна для проявления материалом слоя нелинейных свойств. Принимают прошедшие через изделия колебания, измеряют их параметры и с их помощью определяют качество изделия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 N 29/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

f = с/2t; (М- 0,9, ляют качество изделия.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4371737/25-28 (22) 01.02.88 (46) 30.11.90. Бюл, 9 44 (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (72) А,В. Медведев (53), 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 616585, кл. G 01 N 29/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 905768, кл, G 01 N 29/04, 1980, (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение достоверности контроля изделий

Изобретение относится к акустичес-. ким методам неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии изделий с регулярной рельефной поверхностью ввода, Цель изобретения — повышение достоверности контроля изделий срегулярной рельефной поверхностью за счет обеспечения практически одинаковой чувствительности и при контроле гладких участков и при контроле участков с регулярной рельефной поверхностью, Сущность способа акустического контроля качества изделий заключается в следующем.

На поверхчость иэделия наносят среду с величиной нелинейного акус..SUÄÄ 1610434 А 1

2 с регулярной рельефной поверхностью за счет обеспечения практически одинаковой чувствительности как при контроле гладких участков, так и при контроле участков с регулярной рельефной поверхностью. Измеряют шаг неровностей рельефа поверхности, Наносят на поверхность ввода изделия слой материала с величиной нелинейного акустического параметра не меньшей 24, Устанавливают на слое ультразвуковой преобразователь и возбуждают с его помощью колебания, длина волны которых равна удвоенному шагунеровностей, а мощность достаточна для проявления материалом слоя нелинейных свойств, Принимают прошедшие через изделия колебания, измеряют их параметры и с их помощью определяют качество иэделия. тического параметра с-. не меньшей

24, Через эту контакт :ую среду вводят в изделие акустические колебания, частота f и мощность М которых удовлетворяют условиям: где с — скорость распространения колебаний в контактной среде;

t — шаг неровностей рельефа поверхности изделия, Принимают прошедшие через иэделия колебания, измеряют параметры принятых колебаний и с их помощью опреде1б10434

Ф о р мул а и з о б р е т е ния М 0,9, f = с/2t;

ЕМ=- 0,9, Способ аку-стического контроля качества изделий осуществляют следующим образом.

Измеряют шаг t неровностей рельефа поверхности иэделия„ Наносят на эту поверхность слой материала с величиной нелинейного акустического параметра, выбранной из условия Я = 24, например слой органосиликатного мате- 1ð риала ОС-51-03 (олигометилфенилсилоксан немодифицированный силикатный с оксидами хрома и титана, . = 25), с помощью пневмораспылителя. Оптимальную толщину покрытия определяют экс- 15 периментально. Обычно толщина равна или несколько превышает высоту неровностей. После затвердевания покрытия на него наносят слой воды и устанавливают ультразвуковой преобразователь,20

Преобразователь возбуждает импульсы ультразвуковых колебаний с частотой и мощностью М, выбранными из условий; где с — скорость распространения колебаний в материале ОС-51-03 (с = 2245 м/с).

При падении плоской монохроматической волны на поверхность, покрытую средой с нелинейными акустическими свойствами, происходит обращение вол- 35 нового фронта падающей волны, которое выражается в том, что при повторном взаимодействии с падающей волной осуществляется усиление последней, т,е. неровности поверхности как бы не за- 40 мечаются", Этот эффект наблюдается нри произвольном угле падения волны на шероховатую поверхность, При этом колебания от неровностей поверхности осуществляются с длиной волны, равной 45

2t, Принимают прошедшие через изделие ультразвуковые колебания, например отраженные его донной поверхностью при зеркально-теневом контроле, измеряют их амплитуду и по ней определяют 0 качество иэделия, Так, при использовании материала ОС-51-03 амплитуда донного сигнала для изделия толщиной

20 мм на участке с поверхностью К

2 5 равна амплитуде донного сигнала на участке с поверхностью К = 80z

-120, в то время как при использовании g качестве контактной среды воды разность амплитуд на этих участках составляет 10 дБ.

В материале ОС-51-03 в достаточной степени проявляются нелинейные свойства при возбуждении пьезоэлемента иэ

ЦТС-19 (коэффициент электромеханической связи равен 0,7) зондирующим импульсом амплитудой 150 В, что соответствует интенсивности волны порядка

2,3 10 Вт/см.

Разброс амплитуды донного эхо-сигнала на часто те 2, 5 МГц при испол ь з ов анни материала ОС-15-03 при контроле изделия с регулярной рельефной поверхностью составляет 2 дБ, в то время как использование для того же изделия в качестве контактной среды воды дает разброс 6 дБ.

Способ акустического контроля качества изделий, заключающийся в том, что наносят на поверхность изделия контактную среду, вводят через контактную среду в изделие акустические колебания, принимают прошедшие через изделие колебания, измеряют параметры принятых колебаний и с их помощью определяют качество изделия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля изделий с регулярной рельефной поверхностью, в качестве контактной среды используют среду с величиной нелинейного акустического параметра Я не меньшей 24, а частоту f и мощность

M вводимых в изделие колебаний выбирают из условий: где с — скорость распространения колебаний в контактной среде; — шаг неровностей рельефа поверхности изделия.