Способ ультразвукового контроля сварных швов
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля изделий с плоскопараллельными границами, в том числе сварных швов труб, листов как в цеховых , так и в полевых условиях. Цель изобретения - расширение области применения способа. На фиг. 1 представлен преобразователь для контроля сварных швов реализующий данный способ с двумя пьезоэлементами при совпадении их точек ввода; на фиг. 2 - то же, с двумя пьезоэлементами, точки ввода которых расположены на одной линии; на для ультразвукового контроля изделий с плоскопараллельными границами, в том числе сварных швов труб, листов и т д Цель изобретения - расширение области применения . Ультразвуковые колебания вводят в изделие со сварным швом с помощью многоэлементного преобразователя для о0еспечения контроля одного и того же сечения сварного шва прямым и однажды отражен ным лучом при разных толщинах изделия под углом (2П, определяемым из выражения CEn arctg m/m+(n-1)tg ai, где ап угол ввода пьезоэлемента преобразователя для озвучивания n-го слоя сечения сварного шва; а - угол ввода пьезоэлемента преобразователя для озвучивания корня шва; п - порядковый номер пьезоэлемента преобзователя, предназначенного для контроля корня шва; m - число пьезоэлементов преобразователя без учета пьезоэлемента, предназначенного для озвучивания корня шва. 3 ил. k/) иши N-w фиг. 3 - то же, с n-м количеством пьезоэлементов , точки ввода которых расположены на одной линии Ультразвуковой многоэлементный преобразователь (фиг. 1) содержит установленные на призме 1 пьезоэлементы 2 и 3. Пьезоэлемент 2 закреплен на призме 1 под углом, обеспечивающим ввод ппямого луча 4 поперечной волны под предельным или близким к нему углом ввода а для контроля корня сварного шва. Пьезоэлемент 3 (или несколько пьезоэлементов), служащий для возбуждения однажды отраженного луча 5, закреплен на призме 1 под углом, обеспечиL«t О х v Ј srreA
союз сОВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 N 29/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4468911/28 (22) 01.08,88 (46) 15.09,91. Бюл. М 34., (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В.Я.Кондрацкий и Ю,А.Дружаев (53) 620,179.16 (088,8) (56) Ультразвуковой многоэлементный преобразователь к автоматизированной установке ультразвукового контроля УЗД—
МВТУ вЂ” 22 А, разработанной в МВТУ им. Баумана.
ВТД Evalutlon of the Automatlk Ultra
sonic Yirth Weld inspection Sistern
"Rotoscan". Материал фирмы, 1983, Голландия, с, ",1, фиг, 4, (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для ультразвукового контроля изделий с плоскопараллельными границами, в том числе сварных швов труб, листов как в цеховых, так и в полевых условиях.
Цель изобретения — расширение области применения способа, На фиг. 1 представлен преобразователь для контроля сварных швов реализующий данный способ с двумя пьезоэлементами при совпадении их точек ввода; на фиг, 2— то же, с двумя пьезоэлементами, точки ввода которых расположены на одной линии; на
БЫ «1677616 А1 для ультразвукового контроля изделий с плоскопараллельными границами, в том числе сварных швов труб, листов и т.д, Цель изобретения — расширение области применения, Ультразвуковые колебания вводят в изделие со сварным швом с помощью многоэлементного преобразователя для обеспечения контроля одного и того же сечения сварного шва прямым и однажды отраженным лучом при разных толщинах изделия под углом crn, определяемым из выражения (xn= arctg(m/m+(n — 1)tg а1), где а,, -- угол ввода пьезоэлемента преобразователя для озвучивания и-го слоя сечения сварного шва; at — угол ввода пьезоэлемента преобразователя для озвучивания корня шва; n— порядковый номер пьезоэлемента преобзователя, предназначенного для контроля корня шва; m — число пьезоэлементов преобразователя без учета пьезоэлемента, предназначенного для озвучивания корня шва. 3 ил. фиг. 3 — то же, с и-м количеством пьезоэлементов, точки ввода которых расположены на одной линии.
Ультразвуковой многоэлементный преобразователь (фиг. 1) содержит установленные на призме 1 пьезоэлементы 2 и 3.
Пьезоэлемент 2 закреплен на призме 1 под углом, обеспечивающим ввод ппямого луча
4 поперечной волны под предельным или близким к нему углом ввода аl для контроля корня сварного шва. Пьезоэлемент 3 (или несколько пьезоэлементов), служащий для возбуждения однажды отраженного луча 5, закреплен на призме 1 под углом, обеспечи1677616 вающим контроль остального сечения сварного шва поперечной волной при угле ввода
Сф.
Преобразователь установлен на контролируемом изделии 6, Для обеспечения контроля одного и того же сечения сварного шва прямым и однажды отраженным лучом при разных толщинэх стенки изделий 6 для двух значений стенки изделий h> и hz необходимо, чтобы точки ввода пьезоэлементов 2 и 3 совпадали, как показано на фиг, 1, с точкой
О, для чего пьезоэлемент 3 устанавливается над пьезоэлементом 2, или их точки ввода ультразвуковых колебаний 01, Oz и О>, 0z,...
Оп были равноудалены от контролируемого сечения шва, как показано на фиг. 2 и 3. При этом пьезоэлементы 2 и 3 могут быть развернуты по азимуту друг относительно друга на угол р — àêèì образом, что проекции акустических осей пересекаются в одном сечении продольной оси А — А сварного шва, как показано на фиг, 2, или пьезоэлементы
2, 3, 4,.Ä m расположены так, что точки ввода
01, Oz,... 0 находятся нэ одной линии, как показано на фиг. 3, т.е. при толщине стенки изделия hl точки ввода равноудалены от контролируемого сечения А — А, при hz — от контролируемого сечения С вЂ” С, т.е, чтобы (см. фиг, 1) расстояние Ll по поверхности изделия 6, равное Ьлц а1 при прямом луче и 2h Откуда h>.tga> =2h< то ак 2тцаг = gaga> 1 и угол az = arctg (— tg a1), 2 Таким образом, исходя из фиг, 1, значение угла az не обуславливается толщиной стенки изделия, когда точки ввода пьезоэлементов преобразователя совпадают или расположены на одной прямой линии. Следовательно, при угле ввода а1 для контроля прямым лучом пьезоэлемента 2 (например, a< = 70 ) и определенном согласно указанной формуле значении угла ввода а2 пьезоэлемента 3 az 54 ), при совпадении их точек ввода УЗ колебаний данный двухэлементный преобразователь может быть использован для контроля изделий по слоям с разной толщиной стенки, для чего предлагаемый преобразователь достаточно установить на другое расстояние (г) от сечения шва С вЂ” С при толщине стенки hz, В общем случае дЛя многоэлементного преобразователя при контроле по. и слоям швов изделий с различной толщиной стенки — прямым лучом корня шва и однажды отраженными лучами всех остальных слоев сечения — выражение для определения угла ввода пьезоэлемента выглядит следующим образом. % = arctg (и, + и — 1 Ца1) где а, — угол ввода пьезоэлемента преобразователя для озвучивания и-ro слоя сечения сварного шва; а1 — угол ввода пьезоэлемента преоб10 разователя для озвучивания корня шва; n — порядковый номер пьезоэлемента преобразователя начиная с пьезоэлемента, предназначенного для контроля корня шва; m — число пьезоэлементов преобразова15 теля без учета пьезоэлемента, предназначенного для озвучивания корня шва. Применение указанного способа наиболее целесообразно при возбуждении и приеме ультразвуковых волн каждым из 20 пьезоэлементов многоэлементного преобразователя, реализующего способ, в отдельные такты времени, что обеспечивается при работе с многоканальными дефектоскопами или установками. 25 Таким образом, использование изобретения позволит контролировать сварные швы по слоям при различной толщине стенки изделия с существенным упрощением процесса контроля. Ф о- р м у л а и з о б р е т е н и я Способ ультразвукового контроля сварных швов, заключающийся в том, что в изделии возбуждают поперечные волны в зону 35 шва под различными углами, обеспечивающими возбуждение и прием прямого луча поперечной волны для контроля корня сварного шва и однажды отраженных лучей поперечной волны для контроля остального 40 сечения сварного шва, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, выбор углов осуществляют согласно выражению 45 Qn а сто (tga>), где ап -угол ввода пьезоэлемента преобра50 зователя для озвучивания n-ro слоя сечения сварного шва; a> — угол ввода пьезоэлемента преобразователя для озвучивания корня шва; n — порядковый номер пьезоэлемента 55 преобразователя, начиная с пьезоэлемента, предназначенного для контроля корня швэ; m — число пьезоэлементов преобразователя без учета пьезоэлемента, предназначенного для озвучивания корня шва, 1677616 причем точки ввода всех пьезоэлементов преобразователя совпадают или расположены на одной линии, параллельной оси шва. 1677616 Составитель А. Пчелкин Техред М,Моргентал Корректор М. Шароши Редактор О. Спесивых Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3111 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
