Ультразвуковой способ контроля состояния материала

 

Союз Советскнк

Соцкалкстммескмн

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ ()11 577455 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 28.06,76 (21) 2876928/25-28

2 (5l) М. Кл

GO1 и 29/04 с присоединением заявки №

Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам нзооретеннй н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.10,77 Бюллетень №39 (5З) УЛК620.179.16 (088.8) (45) Лата опубликования описания 22.11.77 (72) Автор изобретения

Э. В. Мацевич

Ленинградский ордена Ленина корябпестроитепьный институт (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СГ1ОСОБ КОНТРОЛЯ

СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к нерязрушякхпему контролю и может быть использовано для контроля состояния и свойств материалов ультразвуковыми колебаниями, 5

11звестен способ ультразвукового контроля биметаллических материалов, заключаюшийся в том, что осушествляется ввод ультразвуковых и пульсов со сторонь1 металла, облядякхпего меныпим акустическим сопротивлением, и о наличии дефекта и его относительных рязмерях судят по мизменению амплитуды эхо-сигнала (11.

Однако данный способ не позволяет определять плотность и рязмерь1 неоднородностей. )>

Известен также ультразвуковой способ контроля состояния материала, зяклкчаюшийся в том, что контролируемы" материал поме1панл в ультря>звуковое поле, измеряют в определенном чястотпом д1ляпязоне амплитуду звуковой волны, отраженной от контролируемого материала, и по ее отклонению ог эталонного значения судно 1>1> акустическом импедянсе л1яте1>ияла I).

Однако такой способ пе позволяет определять плотность и размеры неоднородностей, присутствуюших в материале.

Для повышения информативности контроля дополнительно определяют полярность отклонения и частоту, иа которой оно наблк дается, и по ним ссюгветственно судят о плотности и размере неоднородности, присутствуюшей в материале.

На чертеже дана схема для реализации способа контроля состояния материала."

На контролируемый материал 1, в котором имеется дефект 2, подается ультразвуковой сигнал от излучателя 3, на который подается напряжение от генератора 4 качаюшейся частоты. Амплитуду звуковой волны, отраженной от контролируемого материала 1, фиксируют с помошью приемника

5, сигнал с которого поступает на усилитель

6 и далее ня осциллограф 7, Имеется также блок 8 для учравления генератором 4 и усилителем 6 и блок 9 для вычисления и регистрации плотности и размеров неоднородностейй.

577455

30 мание при экспертизе:

Амплитупа и фаза отраженной волны зависит от акустического импеданса исследуемого материала. (lаличие дефекта в исслеПуемом материале определяется по изл енению акустического импепанса материала.

Это объясняется тем, что на частоте контроля, при которой длина ультразвуковой волны в неоднородности соизмерима с разцерами, из-за резонанса дефекта ямплитупа отраженной волны уже зависит от яку- I0 стического импеданся неопноропности.

Контроль Ьпноропности тела заключается в слепуюшем.

Ия излучатель 3 с генератора 4 попяет. ся напряжение, частота которого периопи15 чески изл еняется по линейному пилообразному закону в заданном диапазоне частот. !

1ри этом с пол ошью напряжения, вырабатываемого в блоке R, препусллотрено такое изменение во времени амплитуды с>п нала, 20 подаваемого на излучатель 3, которое учитывает неравномерную характеристику чувствительности излучателя и обеспечивает неизменйый уровень облучаюшего поля и зя панном диапазоне частот. Около поверхно25 сти тела располагается точечный приел:— ник 5, напряжение с которог поступает на усилитель 6, коэффициент усиления которого изменяется во времени при пол оши напряжения с блока 8. 11ричем это изменение происходит так, чтобы компенсировать изл ене и ие пр остранственн or о расположен и я стоячей волны при сканировании частоты.

Так как управляюшие напряжения с блока 8 изл еняется синхронно с изменением

35 частоты напряжения, подаваемого на излучатель 3, предусмотрена синхронизация работы. блока управления синхроимпульсами, вырабатываемыми генераторол4 4.

Эти же импульсы служат для запуска жпушей развертки осциллографа 7, Измеряя частоту, при которой наблюдается экстремум отклонения амплитупы отраженного сигнала, опрепеляют размер пефекта, а по величине и полярности этого откло нения супят о плотности неопноропности, Предлагаемый способ не требует иеремешения приемника из пучности в пучность, а наоборот, фиксируя положение приемника в пучности стоячей волны, позволяет связать уровень звукового павления с плотйостью контролируемого тела отражателя> а изменение частоты поля употребить пля оценки размера пефектя

Формула изобретения

Ультразвуковой способ контроля состояния материала, заключаюшийся в том, что контролируел ый материал помешают в ульт развуковое поле> измеряют в опрепеленном частотном диапазоне амплитуду звуковой волны, отраженной от контролируемого материала, и IID ее отклоненик> от эталонного значения супят об акустнческол импепансе материала, отли ч аю "< ийс ятем, что, с целью повышения информативности контроля, пополнительно определяют полярность отклонения и частоту, на которой онч наблк пается, и по ним соответственно супят о плотности и размере неопноропносги, присутствукхцей в материале.

Исто шики информации, принятые во вни1. Авторское свипетельство CCCE

Л а 260262, кл, 6 01К 29/04> 1967.

2. Колесников А, Е, "Ультразвуковые измерения". Из-во стандартов. М, 1970, с, 46-55.

П((ИИ((И Заказ 3675/33 1ираж 1 101 I (-шпис:н.и.

Филиал Ill(I("(lят«III.", г. Ужгороп, уч. ((р оек п. я,. 4