Способ идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана

Авторы патента:

Лидер Андрей Маркович (RU)

Ларионов Виталий Васильевич (RU)

Гаранин Георгий Викторович (RU)

G01N29/07 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Владельцы патента RU 2501006:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Использование: для идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана. Сущность заключается в том, что измеряют зависимость скорости распространения ультразвуковой волны в легких сплавах от содержания в них водорода. Способ отличается тем, что на поверхности металла устанавливают источник и приемник акустического излучения, измеряют скорость распространения УЗ волн в зависимости от углового положения источника и приемника, изменяют расстояние между приемником и датчиком излучения, и при каждом изменении расстояния и угла находят максимальную скорость УЗ волн, соответствующую определенному содержанию водорода в металле, и по эталонной зависимости скорости УЗ волн от концентрации водорода в металле находят концентрацию водорода, соответствующую водородному охрупчиванию легкого сплава. Технический результат: увеличение точности идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике в физике металлов и может быть использовано в металлургии металлов для контроля изделий из металлов, в частности титана, при их эксплуатации в атомной промышленности, в аэрокосмической технике, для общего обнаружения водородной коррозии металлов и изделий на основе легких сплавов.

Дальнейшее развитие космической техники, атомной энергетики, ракето- и самолетостроения, газотурбинных двигателей требует создания способа идентификации водородного охрупчивания изделий из титана для увеличения ресурсов их эксплуатации, исключения и прогнозирования причин водородной деградации изделий из титана, являющегося основой многочисленных деталей в перечисленных отраслях промышленности.

Известны следующие способы определения водородного охрупчивания металлов легких сплавов. Для определения водородного охрупчивания титана ВТ1-0 образец растягивают на испытательной машине, измеряют модуль Юнга, строят зависимость величины модуля Юнга от концентрации водорода в титане, находят точку отклонения от закона Гука и по величине модуля Юнга идентифицируют водородное охрупчивание металла. В ряде способов определяют предельную прочность и относительное удлинение до разрыва детали, что позволяет зафиксировать состояние водородного охрупчивания. (Коттерилл П.В. Водородная хрупкость металлов. - М.: Металлургиздат. - 1963. - 245 с.; Ткачев В.И., Витвицкий В.И., Холодный В.И. Сравнительная оценка водородостойкости сталей и сплавов // Материаловедение. - 2006. - №1. - С.54-56.). Водородное охрупчивание металлов идентифицируют на основе измерения микротвердости, термо-эдс, вихревых токов высокой частоты (Чернов И.П., Черданцев Ю.П., Никитенков Н.Н., Лидер A.M., Гаранин Г.В. и др. Неразрушающие методы контроля водородного охрупчивания конструкционных материалов // Альтернативная энергетика и экология. 2009. №2. С.15-22). Идентификацию стадий деформации и разрушения металлов определяют по акустической эмиссии, возникающей при наводороживании металлов (Буйло С.И. Физико-механические и статистические аспекты повышения достоверности результатов акустико-эмиссионного контроля и диагностики. Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2008, 192 с.; Буйло С.И. Акустико-эмиссионная диагностика влияния водорода на свойства материалов. Дефектоскопия, 2009, №11, с.94-98; Шевцов И.В., Колачев Б.А. О рафинировании алюминиевых расплавов от водорода и окиси алюминия. - Цветные металлы. - 1973. - Т.12. - С.44-47.) Эти способы требуют сбора актов акустической эмиссии в течение достаточно длительного времени, что снижает оперативность способа. Все описанные способы носят лабораторный характер, предназначены для оценочного определения содержания водорода в металлах, не имеют целенаправленного действия для определения момента наступления водородного охрупчивания, которое ведет к необратимому изменению свойств материала.

Наиболее близким способом, выбранным в качестве прототипа, является способ, описанный в работе Yang, C.-H. Huang M.-F. Characterization of hydrogen concentration in Zircaloy claddings using a low-frequency acoustic microscope with a PVDF/LFB transducer = Определение концентрации водорода в циркалоевой оболочке твэла с использованием низкочастотного акустического микроскопа с PVDF/LFB-преобразователем / // J. Nucl. Mater. - 2004. - Т.335. - №3. - С.359-365. Физической основой используемого авторами способа является измерение скорости распространения ультразвуковых (УЗ) волн в металлах. Измерение скорости УЗ волн и идентификацию водородного охрупчивания проводят на основе низкочастотного акустического микроскопа с PVDF/LFB-преобразователем. В этом способе строят зависимость скорости распространения УЗ волн на разных частотах. Эта зависимость носит линейный ниспадающий характер. По такой зависимости судят о водородной хрупкости металла.

Оценка водородного охрупчивания только по ниспадающей ветви скорости распространения УЗ волн не обеспечивает точности наступления критического состояния металла. В качестве критики ранее известных способов авторы отмечают, что определение критической концентрации водорода в материале является разрушающим, трудоемким и дорогостоящим методом. Другим недостатком способа является применение акустического микроскопа, т.е. прибора, не приспособленного для оперативного контроля. Задача - увеличение точности идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана. В способе идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана в них измеряют скорость распространения ультразвуковой волны в зависимости от содержания водорода. На поверхности изделия или образца металла из легкого сплава на основе титана устанавливают источник и приемник акустического излучения, измеряют скорость распространения ультразвуковых волн в зависимости от углового положения источника и приемника. Изменяют расстояние между приемником и датчиком излучения. При каждом изменении расстояния и углового положения источника и приемника находят максимальную скорость УЗ волн, соответствующую определенному содержанию водорода в металле. По эталонной зависимости скорости распространения ультразвуковых волн от концентрации водорода в металле находят концентрацию водорода, соответствующую водородному охрупчиванию металла из легкого сплава на основе титана.

Для осуществления способа определяют скорость распространения УЗ волн в металле V_R с помощью источника и приемника УЗ-волн, т.к. величина скорости зависит от содержания водорода в титановом сплаве. Скорость V_R определяют по формуле (1)

$V_{R} = \frac{l_{Д_1} - l_{Д_2}}{\frac{1}{f_{Ц_1}} - \frac{1}{f_{Ц_2}}} (1)$

где l_{Д_1}, l_Д_₂ - расстояния между излучателем и приемником датчика, f_ц-1, f_ц-2 - частоты автоциркуляции.

В общем случае частота автоциркуляции зависит от времени распространения УЗ волны по образцу титана и по цепям обратной связи датчика и приемника и равна: $f_{Ц} = \frac{1}{t_{З А Д} + t_{А П} + t_{О Б Р}}, (2)$ ,

где t_ЗАД - время задержки возбуждающего импульса относительно запускающего импульса источника УЗ волн; t_АП - время задержки импульса, определяемое свойствами излучателя и приемника; t_ОБР - время распространения волны в образце. В выражении (1) измеряемыми параметрами являются расстояния между излучателем и приемником l_{Д_1}, l_Д_₂ и соответствующие им частоты автоциркуляции f_ц-1, f_ц-2.

Для определения скорости УЗ волн устанавливают начальное расстояние между излучателем и приемником около 20 мм. Затем увеличивают расстояние между ними последовательно с шагом в 2 мм по длине изделия не менее чем в 12 точках. При этом в каждой точке поворачивают источник и приемник излучения на углы от 0° до 360° с шагом 10-12°. В каждой точке измеряют время t_ЗАД, t_АП, t_ОБР, и по формулам (1) и (2) рассчитывают скорости распространения УЗ волны V_R, каждый раз используя значения двух соседних точек. Из всех полученных значений скорости УЗ-волн V_R находят ее максимальное значение. Измеренное значение скорости распространения УЗ волн соответствует определенному содержанию водорода в металле.

Для определения водородного охрупчивания металла строят эталонную зависимость скорости распространения УЗ волн в металле от содержания водорода в металле. График эталонной зависимости имеет возрастающую и ниспадающую ветви (фиг.3). К обеим ветвям зависимости проводят касательные линии (фиг.3) и находят точку пересечения этих линий. Из точки пересечения линий опускают перпендикуляр на ось концентрации водорода. Точка пересечения перпендикуляра с осью концентрации водорода определяет то содержание водорода в металле, с которого начинается охрупчивание титанового сплава.

Физической основой предлагаемого способа является зависимость скорости распространения акустических волн от физических свойств металлов, в частности от степени наводороженности металла. Скорость распространения УЗ волны в образцах измеряется методом автоциркуляции. Применение УЗ волн в металлах обусловлено особенностями данных волн: 1) возможностью «вывести» акустический сигнал из любой точки поверхности образца, по которому распространяется волна, 2) относительно большой концентрацией энергии в волне вследствие малости слоя локализации волны. При проведении акустических измерений определяют скорость ультразвуковой волны в титане.

На фиг.1 показана схема устройства для определения скорости УЗ волн: 1 (И) - излучатель УЗ волн, 2 (П) - приемник излучения, 3 (У) - широкополосный усилитель, 4 (К) - компаратор, 5 (О) - одновибратор, 6 (БС) - блок синхронизации, 7 (БЗ) - блок задержки, 8 (ГИ) - генератор импульсов Tabor 8500, 9 (Ч) - электронно-счетный частотомер 43-85/3, 10 (ЦЗО) - цифровой запоминающий осциллограф Tektronix TDS 2024 B, 11 - изделие или образец металла из легких сплавов на основе титана. Излучатель УЗ волн 1(И) и приемник излучения 2 (П) - это датчики пьезопреобразователи с резонансной частотой 5 МГц.

На фиг.2 приведена схема расположения датчиков на образце титанового образца: 1 (И) - излучатель УЗ волн, 2 (П) - приемник излучения, 11 - изделие или образец металла из легких сплавов на основе титана.

На фиг.3 - график зависимости скорости ультразвуковой волны от концентрации водорода в образце титана и график относительного удлинения образца от концентрации водорода в титане.

Для решения поставленной задачи измеряют скорость распространения УЗ волн V_R с помощью источника и приемника излучения для различного содержания водорода в легких сплавах на основе титана. Измерительный комплекс (фиг.1) включает излучатель УЗ волн 1 (И), приемник излучения 2 (П), широкополосный усилитель 3(У); компаратор 4 (К); одновибратор 5 (O); блок синхронизации 6 (БС); блок задержки 7 (БЗ); 8 (ГИ) - генератор импульсов Tabor 8500, 9 (Ч) - электронно-счетный частотомер ЧЗ - 85/3, 10 (ЦЗО) - цифровой запоминающий осциллограф Tektronix TDS 2024 B, 1 (И), 2 (П) - датчики-пьезопреобразователи с резонансной частотой 5 МГц.

Измерения осуществляют по следующему алгоритму: генератор ГИ формирует импульс, который через преобразователь-излучатель создает в образце УЗ волну. Волновой импульс распространяется по образцу и регистрируется преобразователем-приемником излучения. Контроль параметров импульса обеспечивается с помощью цифрового осциллографа. Датчики позволяют измерять частоту автоциркуляции в зависимости от расстояния между датчиками и их углового положения по длине образца.

В данном способе скорость распространения УЗ волны в металле V_Rопределяют по формуле (1):

$V_{R} = \frac{l_{Д_1} - l_{Д_2}}{\frac{1}{f_{Ц_1}} - \frac{1}{f_{Ц_2}}}$

В выражении (1) измеряемыми параметрами являются базовые длины датчика и соответствующая им частота автоциркуляции. Точность измерения V_R зависит от точности изменения расстояния между источником излучения и приемником l_Дi. Наиболее точно величина V_R определяется тогда, когда применяется разностный метод. В этом случае выбирают два значения l_Дi. Для каждого значения l_Дi по формуле (2) вычисляют частоту автоциркуляции, предварительно измерив время t_ЗД, t_АП, f_ОБР. Формула (1) является расчетной для определения скорости распространения УЗ волн в зависимости от содержания водорода в сплаве из титана.

Таким образом, для реализации способа идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана находят частоту автоциркуляции УЗ волн для исходного образца титана ВТ0-1 и образцов, содержащих водород. Устанавливают начальное расстояние между датчиками l_Д - 20 мм. Определяют частоту автоциркуляции каждый раз, поворачивая датчики на 360 градусов относительно образца через 10-12 градусов. Из полученных значений выбирают максимальную частоту автоциркуляции. Повторяют измерения, последовательно увеличивая расстояние с шагом 2 мм по длине образца не менее чем в 12 точках, т.е. в каждой точке определяют максимальную частоту автоциркуляции. Затем по формуле (2) для каждой точки вычисляют скорость распространения УЗ волны в образце.

По результатам измерений находят максимальную скорость V_R и строят (фиг.3) график зависимости V_R от концентрации водорода в образце. С увеличением концентрации водорода в испытуемом образце в диапазоне концентраций от 0 до 0,21 массовых % скорость УЗ волны линейно возрастает. Наводороживание титанового сплава ВТ1-0 в данном интервале концентраций приводит к росту внутренних напряжений, к росту модуля упругости (соответственно увеличению скорости распространения ульразвуковых волн). Уменьшение скорости рэлеевской волны в диапазоне концентраций водорода в образце от 0,21 до 0,60 массовых % объясняется образованием множественных дефектов и значительным ухудшением прочностных характеристик материала, т.е. началом необратимого охрупчивания материала.

Конкретный пример идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана. Вырезают образцы из титанового сплава ВТ1-0 вдоль различных направлений проката исходного листа в виде прямоугольных листов 120×80 мм ×3 мм. Исходные образцы подвергают отжигу в вакууме в течение одного часа при температуре 750°C с последующим охлаждением в печи. Насыщают водородом образцы титана ВТ1-0 на установке PCI "Gas Reaction Controller" по методу Сивертса. Интегральное содержание водорода в образцах титана контролируют плавлением контрольных образцов на установке фирмы RHEN 602 LECO.

Устанавливают и жестко закрепляют источник и приемник акустического излучения с резонансной частотой 5 МГц на поверхность титанового образца (фиг.2, вид сверху). Базовое начальное расстояние между датчиками l_Д - выбирают не менее 20 мм. Измерения частоты автоциркуляции проводят в 5-12 точках, расположенных с шагом 2 мм по длине образца. Для определения максимального значения скорости УЗ волн приемник поворачивают относительно источника на 360 градусов через 10-12°. Определяют скорость УЗ волны в зависимости от содержания водорода в металле по формуле (2). Строят график зависимость скорости УЗ волны от содержания водорода в металле, сравнивают его с эталонной зависимостью и по ней определяют наступление водородного охрупчивания титанового сплава.

Для построения эталонной зависимости каждому значению скорости Vr УЗ волны сопоставляют значение концентрации водорода Сн, строят график зависимости Vr от Сн, проводят касательные к восходящей и нисходящей ветвям графика (фиг.3), находят точку их пересечения, опускают из нее перпендикуляр на ось ординат и по его пересечению с осью ординат находят концентрацию водорода в металле, соответствующую началу охрупчивания изделия. На фиг.3 искомое значение Сн=0.266%. Эта величина соответствует началу водородного охрупчивания металла.

Для сравнения полученных выводов акустическим методом и методом нагружения (удлинения) образцов на фиг.3 приведены соответствующие зависимости от концентрации водорода. Наблюдается однозначная корреляция между началом значительного увеличения скорости УЗ волны в образце и потерей пластичности в нем, т.е. переход сплава титана в состояние охрупчивания.

Способ идентификации водородного охрупчивания легких сплавов, заключающийся в том, что измеряют скорость распространения ультразвуковой волны в легких сплавах от содержания в них водорода, отличающийся тем, что на поверхности металла устанавливают источник и приемник акустического излучения, измеряют скорость распространения УЗ волн в зависимости от углового положения источника и приемника, изменяют расстояние между приемником и датчиком излучения и при каждом изменении расстояния и угла находят максимальную скорость УЗ волн, соответствующую определенному содержанию водорода в металле, и по эталонной зависимости скорости УЗ волн от концентрации водорода в металле находят концентрацию водорода, соответствующую водородному охрупчиванию легкого сплава.

Использование: для дефектоскопии и толщинометрии при исследовании различного рода материалов. Сущность: заключается в том, что пьезоэлектрический преобразователь содержит герметичный корпус с демпфирующим веществом, пьезоэлементы, установленные внутри корпуса и расположенные в корпусе симметрично относительно акустической оси преобразователя, и линзу, сопряженную с пьезоэлементами со стороны излучающей поверхности пьезоэлементов, при этом пьезоэлементы расположены под острым углом к акустической оси пьезоэлектрического преобразователя, акустические оси пьезоэлементов пересекаются между собой на продольной оси преобразователя в направлении излучения преобразователя, причем пьезоэлементы имеют относительно продольной оси преобразователя попарно одинаковую форму, с электродами на их противоположных поверхностях, подключенными к электрическому герметичному разъему, вектор поляризации всех пьезоэлементов направлен либо в сторону излучения, либо в сторону демпфирующего вещества, электроды пьезоэлементов, расположенные с одной стороны, последовательно электрически соединены между собой, акустические оси всех пьезоэлементов расположены в одной плоскости, проходящей через продольную ось преобразователя, а линза выполнена общей для всех пьезоэлементов или состоит из отдельных секций, соединенных между собой в местах сопряжения связующим веществом, например клеем или полимерным компаундом.

Способ сравнительной оценки свойств материалов // 2495412

Использование: для сравнительной оценки свойств материалов. Сущность заключается в том, что осуществляют инденторное нагружение исследуемых материалов, регистрацию сигналов акустической эмиссии в процессе нагружения, обработку сигналов акустической эмиссии и выявление параметра сигналов, информативного за физико-механическую характеристику материала и, соответственно, за эксплуатационное свойство изделия, выполненного из данного материала, при этом в качестве информативного параметра сигнала используют энергию импульсов акустических сигналов, а сравнение эксплуатационных свойств изделий, выполненных из разных исследуемых материалов, производят по величинам накопленной энергии импульсов за время нагружения, в том числе по величине угла наклона касательной на графике зависимости «накопленная величина энергии сигналов - время нагружения материала».

Устройство для абляции ткани с механизмом обратной связи образования фотоакустического участка поражения // 2494697

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для абляции ткани. Устройство содержит катетер с излучателем энергии и фотоакустическим датчиком.

Способ определения консистенции пищевого продукта и устройство для реализации способа // 2494388

Изобретение относится к способу определения консистенции пищевого материала. Способ определения консистенции пищевого продукта содержит стадии, на которых осуществляют приложение вибрационного импульса с заданной частотой к пищевому материалу, измерение вибрационного отклика пищевого материала на вибрационный импульс и сравнение вибрационного отклика с опорной величиной, определенной перед измерением.

Способ контроля колесных пар железнодорожного транспорта // 2493992

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для контроля технического состояния колесной пары железнодорожного транспорта при его движении по рельсовому пути.

Способ измерения влажности // 2492461

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборостроении и машиностроении для измерения влажности. .

Способ акустической диагностики технического состояния энергетического оборудования и устройство для его осуществления // 2492460

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки технического состояния работающего длительное время силового высоковольтного энергетического оборудования.

Способ и устройство для классификации генерирующих звук процессов // 2488815

Изобретение относится к способу и устройству для классификации генерирующих звук процессов, например, звуковых сигналов, которые генерируются при рабочих процессах машины или при химических процессах установки.

Диаграммо-формирующее устройство для многолучевого приема ультразвуковых сигналов // 2487668

Изобретение относится к области медицинского приборостроения, в частности к устройствам для ультразвуковой эхо-локации внутренних органов. .

Способ лазерной оптико-акустической томографии и устройство для его реализации (варианты) // 2486501

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля биологических объектов. .

Контроль коррозии // 2501007

Использование: для контроля коррозии. Сущность: заключается в том, что при моделировании поверхности объекта, используя ультразвуковые волны, передаваемые вдоль поверхности, выполняют этапы на которых: передают ультразвуковые волны по путям вдоль поверхности и определяют время распространения ультразвуковых волн по путям. По меньшей мере, некоторые из ультразвуковых волн показывают моду S0 и имеют скорость, зависящую от частоты. Скорость (с) является относительно высокой для частот вплоть до первой точки перегиба (ВР1), уменьшаясь относительно быстро для частот между первой точкой перегиба (ВР1) и второй точкой перегиба (ВР2), и относительно низкой для частот за второй точкой перегиба (ВР2). Ультразвуковые волны имеют частотный диапазон, который лежит в или ниже первой точки перегиба (ВР1). Технический результат: повышение достоверности получаемых данных при выполнении контроля коррозии. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Ультразвуковое моделирование // 2502993

Использование: для ультразвукового моделирования. Сущность: заключается в том, что получение температурной модели поверхности (3) объекта (2) с использованием ультразвуковых преобразователей (4, 5) содержит этапы, на которых итерационно корректируют температурную модель с использованием измеренных значений времени прохождения ультразвуковых волн и их основанными на модели прогнозами. Ультразвуковые волны, используемые для температурной модели, предпочтительно представляют собой по существу недисперсионные ультразвуковые волны. Способ может дополнительно содержать уровневую модель поверхности (3), причем уровневую модель получают с использованием по существу дисперсионных ультразвуковых волн и корректируют с использованием температурной модели. Технический результат: обеспечение возможности создания температурной модели поверхности, способной выявлять локальные температурные вариации поверхности с повышенным пространственным разрешением. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Установка для определения упругих констант делящихся материалов при повышенных температурах // 2507515

Использование: для определения упругих констант делящихся материалов при повышенных температурах. Сущность заключается в том, что установка для определения упругих констант делящихся материалов при повышенных температурах содержит звуководы, снабженные акустическими изоляторами, между концами звуководов размещен образец из делящегося материала, а на противоположных коцах установлены пьезоэлектрические преобразователи, соединенные с генератором и регистрирующей аппаратурой, при этом образец и часть звуководов окружены нагревателем и помещены они в вакуумную камеру, при этом образец соединен с термопарой, вакуумная рабочая камера помещена в герметичный перчаточный бокс и имеет рубашку охлаждения и протоки охлаждения проточной водой. Технический результат: обеспечение возможности проведения ультразвуковых резонансных испытаний делящихся материалов при повышенных температурах, получение значений модуля нормальной упругости и коэффициента Пуассона в зависимости от температуры в диапазоне температур 20-600°C, с одновременной защитой персонала и окружающей среды от воздействия испытуемых делящихся материалов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Низкопрофильный ультразвуковой контрольный сканер // 2514153

Использование: для контроля конструкций с использованием ультразвука в пространствах с малым зазором. Сущность: заключается в том, что контрольный сканер [1000] имеет низкопрофильное строение, предназначенное для вхождения в узкие пространства и контроля конструкций [10], например сварных соединений [13]. Узлы колесной рамы [1100, 1200] перемещают держатель зонда в сборе [1110] с ультразвуковой (US) решеткой [1400], которая испускает ультразвуковые лучи через конструкцию [10] и принимает отраженные звуковые волны. Держатель зонда в сборе [1110] вытягивается, и ультразвуковой луч отклоняется для контроля в узких местоположениях. Узлы колесной рамы [1100, 1200] катятся на колесах [1140, 1240], которые приводит в движение блок кодирования [1250]. Блок кодирования [1250] обеспечивает определенные местоположения для принятых звуковых волн относительно сварного шва. Местоположения и принятые звуковые волны используются для восстановления сигнала, показывающего дефекты внутри конструкции [10]. Колеса [1140, 1240] могут быть магнитными, чтобы удерживаться на контролируемой конструкции [10]. Тормозная система [1600] может применяться для удержания контрольного сканера [1000] в заданном местоположении. Технический результат: обеспечение возможности контроля узких пространств. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ неразрушающего контроля труб // 2517774

Использование: для неразрушающего контроля труб. Сущность изобретения заключается в том, что излучают внутрь трубы с одного ее конца серию повторяющихся зондирующих акустических сигналов, разделенных интервалами времени между их повторами в серии, детектируют с помощью микрофона отраженные от дефектов внутреннего объема трубы сигналы, измеряют отраженные сигналы и усредняют результаты по всем измерениям серии сигналов, определяют характер дефекта по амплитудно-временным характеристикам усредненного сигнала, при этом длительность интервалов времени между повторами зондирующих акустических сигналов в серии изменяют от сигнала к сигналу в серии таким образом, чтобы интервал времени перед каждым последующим сигналом отличался от предыдущих интервалов времени на величину не менее длительности зондирующего акустического сигнала. Технический результат: обеспечение возможности исключения влияния посторонних шумов и реверберации на результат измерения.

Способ контроля перемешивания среды в виде сырой нефти в резервуаре и устройство для его осуществления // 2522180

Использование: для контроля перемешивания среды в виде сырой нефти в резервуаре. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе перемешивания поочередно каждым обратимым электроакустическим преобразователем излучают широкополосный акустический сигнал через среду к другим обратимым электроакустическим преобразователям, принимают и преобразуют эти сигналы другими, за исключением излучившего этот широкополосный акустический сигнал, обратимыми электроакустическими преобразователями в соответствующие принятые электрические сигналы, при этом обработку принятых электрических сигналов осуществляют путем вычисления взаимных корреляционных функций каждого из принятых электрических сигналов с широкополосным электрическим сигналом, вычисляют общую ширину корреляционных откликов, о завершении перемешивания нефти судят по стабилизации общей ширины корреляционных откликов. Технический результат: повышение точности выявления неоднородностей среды, а также повышение точности определения степени перемешивания. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ сравнительного испытания древесины // 2522862

Изобретение относится к лесной, деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при сертификации древесины на корню в условиях лесного хозяйства и лесозаготовок, а также при сертификации древесины круглых и пиленых древесных материалов в условиях переработки древесного сырья и механической обработки древесины. Cпособ осуществляют введением сравнительных испытаний, хотя бы на одной технологической операции механической обработки древесины, между ультразвуковым испытанием на кернах и хотя бы одним стандартизированным способом испытания на стандартных образцах, например, на прочность древесины на образцах размерами 20×20×30 мм, затем определение значений переходного коэффициента от акустических показателей кернов, извлеченных из растущего дерева или круглых и пиленых лесоматериалов, находящихся в штабеле, к прочности древесины на стандартны, образцах, изготовленных из этих же древесных заготовок, а затем применение полученных значений переходного коэффициента на весь объем партии древесины, заготовленной с одной лесосеки или лесного участка. После взятия кернов изготовляют стандартные образцы, их измеряют ультразвуковым прибором, затем стандартные образцы испытывают на механические показатели древесины, а по результатам испытаний рассчитывают переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и стандартных образцов, а также переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и механическими показателями стандартных образцов. Достигается повышение надежности испытаний и расширение функциональных возможностей. 1 н.п., 2 з.п. формулы,1 прим., 3 ил.

Способ определения типа дефекта в металлических изделиях // 2524451

Использование: для определения типа дефекта в металлических изделиях. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют импульсное облучение исследуемой зоны ультразвуковым излучением, регистрацию исходного отраженного сигнала, его компьютерную обработку для определения информативных параметров, по которым судят о наличии и типе дефекта, при этом к исходному отраженному сигналу от каждого обнаруженного дефекта применяют преобразование Гильберта, получая аналитический сигнал, затем вычисляют модуль аналитического сигнала, получая огибающую исходного сигнала, на огибающей находят моменты времени t0, t1, и t2, соответствующие максимуму амплитуды огибающей и половине ее максимального значения слева и справа от максимума, применяя непрерывное вейвлетное преобразование к аналитическому сигналу, по определенной формуле находят зависимость мгновенной частоты от времени, на которой выбирают для дальнейшего анализа частоты ƒ0, ƒ1 и ƒ2, соответствующие моментам времени t0, t1, и t2, затем используя частоты ƒ0, ƒ1 и ƒ2 формируют новые безразмерные параметры - нормированные девиации частоты ƒr1 и ƒr2, отображают значения ƒr1 и ƒr2 в виде точки на двумерной диаграмме, по расположению которой в определенной области диаграммы судят о типе дефекта. Технический результат: обеспечение возможности расширения возможностей определения типа скрытых дефектов при неразрушающем ультразвуковом контроле. 2 ил.

Способ возбуждения и приема симметричных и антисимметричных волн в тонких волноводах // 2525473

Использование: для возбуждения и приема симметричных и антисимметричных волн в тонких волноводах. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности волновода закрепляют ультразвуковой преобразователь, который присоединяют к генератору и приемнику электрических сигналов, затем прикладывают электрическое напряжение к преобразователю таким образом, чтобы в волноводе в направлении, перпендикулярном к его оси, излучалась объемная, например, продольная волна, затем принимают, усиливают и обрабатывают эхо-сигнал, создаваемый нормальной волной, возникающей в волноводе за счет частичной трансформации в нем объемной волны в нормальную, при этом дополнительно закрепляют на противоположной стороне волновода соосно к первому преобразователю ультразвуковой преобразователь, акустические параметры которого в пределах не более ±5% отличаются от параметров первого преобразователя, причем электрическое соединение обоих преобразователей производят таким образом, чтобы фазы излучаемых и принимаемых ими сигналов либо совпадали (для случая симметричных нормальных волн), либо имели противоположные знаки (для случая антисимметричных нормальных волн), для чего при излучении и приеме симметричных нормальных волн оба преобразователя электрически соединяют параллельно, а при излучении и приеме антисимметричных нормальных волн преобразователи возбуждают электрическим напряжением противоположной полярности и присоединяют оба преобразователя к различным входам дифференциального усилителя или оба преобразователя электрически соединяют параллельно, а их пьезоэлементы поляризуют в противоположных направлениях. Технический результат: повышение амплитуды принимаемой нормальной волны. 4 ил.

Способ лабораторного контроля влажности волокон в массе // 2528041

Изобретение относится к неразрушающим методам производственного контроля и может найти применение при анализе различных волоконных материалов в промышленности. Способ реализуется следующим образом. Волоконную массу заданного веса прочесывают, формируют в пакет заданного размера, конфигурации и помещают в сушильную камеру, выдерживают установленное время при заданной температуре, взвешивают, прозвучивают акустическими колебаниями, помещают между обкладками воздушного конденсатора и определяют импеданс конденсатора на заданной частоте, фиксируют амплитуду акустического сигнала, снова помещают в сушильную камеру. Повторяют взвешивание, определение импеданса конденсатора и замер амплитуды акустических колебаний. Операцию повторяют до достижения стабильного веса образца волоконной массы. Процедуру повторяют для образцов различного веса и, соответственно, количества волокон в направлении прозвучивания. Строят функциональные зависимости амплитуды акустических колебаний от количества волокон в направлении прозвучивания и влажности волокон от импеданса конденсатора, исследуемое волокно помещают между датчиками акустических колебаний и обкладками воздушного конденсатора, по зависимости амплитуды акустических колебаний от количества волокон в направлении прозвучивания определяют реальный вес образца, а влажность волоконной массы находят как отношение разности веса образца до сушки и после высушивания к весу образца после высушивания в процентном выражении, умноженное на отношение реального веса к заданному. Техническим результатом является повышение точности, объективности и оперативности контроля влажности волокон в массе. 1 ил.