Способ ультразвукового контроля
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушакнчего контроля качества материалов по величине амплитуд эхо-импульсов и по временным интервалам между эхо-импулъсамн я химической , металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности контроля. Возбуждают ультразвуковые колебания в образец через зиукопровсд и контактный слой заданной толщины, выполненный из материала г бгпьшим поглощением , что предотвращает образование резонансных условий в контактном слое и тем самым уменьшает фаэоныи сдпнг ультразвуковой волны при ее отражении от границ образца. 3 э.п. )-лы, 2 ил. 3 (Л
ÄÄSUÄÄ 16S2904
COD СОВЕТСКИХ
СОЦИМИСТЬМЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 N 29/20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЦТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4645516/23 (22) 02. 01. 89 (46) 07. 10. 91. Бюрел, Р 37 (71) Ленинградский государственный университет (72) Б.Ф.Борисов и А.И.Недбай (53) 620.179.16(083.3) .(56) Труэлл P., Эльбаум И., Чик Б.
Ультразвуковые методы в Аизике твердого тела. — И.: Мир, 1974, с. 54, Колесников A.F.. Ультразвуковые измерения. — И.: Изд-во стандартов, 1970, с. 60-61. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ. (57) Изобретение относится к измерительной технике и мох ет быть испольИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для нераэрушающего контроля качества материалов по поглощению. и скорости распространения ультразвуковых колебаний в химической, металлургической и других отраслях промышленности.
Цель изобретения — повышение точности контроля.
На фиг. 1 и 2 приведены схемы, иллюстрирующие распространение импульса ультразвуковых колебаний в акустических ячейках, используемых в ультразвуковом контроле при работе
"на прохождение и на отражение" соответственно.
На схеме акустической. ячейки (фиг. 1), предназначенной для работы
"на прохождение", изображен контролируемый образец 1, размещенный меж ду двумя волноводами 2 с обеспечезовано. для неразрушающего контроля качества материалов по величине амплитуд эхо-импульсов и по временным интервалам между эхо-импульсами в химическсй, металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение точности контроля.
Возбуждают ультразвуковые колебания в образец через звукопровсд и контактный слой заданной толщины, выпол ненный из материала с. большим поглощением, что предотвращает образование резонансных условий в контактном слое и тем самым уменьшает фазовый сдвиг ультразвуковой волны при ее отражении от границ образца. 3 э.IT. ф-ль1, 2 ил. кием акустического контакта ме»кду их поверхностями с помощью слоев 3 толщиной d из сильнопоглощающего ультразвуковые колебания материала. Акустическая ячейка также содержит излучаю- ф ший ультразвуковой преобразователь 4 QQ и приемный ультразвуковой преобраэо- (Я ватель 5, которые контактируют со C) свободными торцами соответствующих волноводов 2.
На схеме акустической ячейки (Фнг. 2), предназначенной для работы
ll tt на отражение, изображены контролируемый образец 1, присоединенный к волноводу 2 с помощью контактного р слоя 3 толщиной d, изготовленного иэ материала с большим затуханием ультразвуковых колебаний на частоте ультразвукового контроля. K свободному торцу эвукопровода присоединен совмещенный, работающий на иэлу ение и на прием пьезопреобраэователь 4, 2904
3 168
Позициями 6 и 7,8 на фиг.1 обозначены соответственно зондирующий ультразвуковой чмпульс и эхо-импульсы из образца.
Способ осущ ..стяляют cледующим образом.
С помощью иэлучающего преобразователя 4 и звукопровода 2 возбуждают ультразвуковой импульс, который проходит звукопрбвод 2, контактньгй слой
3 и попадает,в образец 1, где испыты°,:f, вает отражения меЖду плоскопараллельиыми гфа11ицами образца и излучает эхоимпульсы 7 и 8, принимаемые преобразователем 5 пли 4. По интервалу между эхо-импульсами определяют скорость распространения ультразвуковых колеodHHA в контролируемом образце, а по
cnaòíaûåHèþ амплитуд — величину затухания B образце, если ультразвуковой
I )3 гонких слоях различчых материалов, используемых обычно для обеспечения акустических контактов между образцом и звукопроводами, не происходит заметного затухания ультразвуковых колебаний, поэтому такая склейка являетсл резонансным элементом и. при отражении от нее ультразвуковая волна испытывает, в отличие от слу" чая отражения от границы двух сред, сдвиг фазы колебаний, отличный от 0 или 180 . Если использовать для акустической склейки материал, сильно поглощающий ультразвуковые колебания, возникновение переотражений в слое склейки будет затруднено и величина сдвига фаз ультразвуковых колебаний при отражении может быть заметно умен ьшен а. Для того, чтобы ошибка измерения затухания ультразвуковых колебаний не превышала абсолютной величины требуемой погрешности < определения 5 затухания ультразвука за счет влияния контактных слоев, их толщину устанавливают иэ соотношения 0 о=--1п-1- — 2М. LД / I при проведении ультразвукового контроля по величине амплитуд эхо-импульсов, а при проведении ультразвукового контроля по временным интервалам между эхо-импульсами из соотношения 1 Rp D24 ° v° . n d-- 1п — ---.-У РК 11 " 1.- а где R< и D 1 — коэффициенты отражения и прохождения на границе образец — склейка; абсолютнал величина требуемой погрешности определения затухания ультразвука; 25 Ы вЂ” величина затухания ультразвуковых колебаний в материале контактного слоя; Е2 — коэффициент отражения 30 ультразвука от границы E склейка — эвукопровод; относительная величина требуемой точности определения скорости 35 ультразвука; L и ч — длина образца и скорость ультразвука в нем соответственно; п=1,2 — количество контактных 4 0 слоев в акустической лчейке; v — частота ультразвукового контроля, Дополнительное повышение точности 45 ультразвукового контроля может быть достигнуто за счет псдбора материала контактного слоя с определенными упругими характеристиками. Точность ультразвукового контроля как в случае измерения величины затухания в образце, так и в случае изме— рения скорости ультразвука увеличивается, если амплитуда второго эхо-импульса из образца имеет максимально возможное значение. Для расчета соотношений между волновыми сопротивлениями материалов, из которых изготовлены элементы акустической ячейки, обеспечивающих получение максимальной а.. 1б82904 Составитель Л.Пчелкин Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор С.HleKMap ° Заказ 3989 Тираж Подписное ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5 Производственно-издате (ьский комбинат "Патент", r, ужгород, ул. Гагарина„ 101 Л=1/43 - при использовании двух звукопроворов; А=1/"Г5 — при использовании одного звукопровода.
