Способ калибровки ультразвуковых приборов

 

О ll И С М Й. И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Своз Советских

Социалистических

Республик (ll) 627325 (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 21.04.77 (2!) 2483876/l8-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано pg.i0.78 Бюллетень №З7 (5!) M. Кл

6 О! О 18/00

G 01 N 29/04! оаудерствеккый каметет

Совета Мкнеатраа СССР аа делам кзабретеккк и аткрмткй (5>) У ДК 620.179Л6 (088 8) (45) Дата опубликования описания 14.08.78 (72) Авторы изобретения

В. И. Колмогоров, Н. А. Глухов, Б. А. Буденков, Б. И. Милецкий и А. В. Сыров

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушаюшнх методов и средств контроля качества материалов (7!} Заявитель (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРИБОРОВ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть применено для калибровки электро-акустического тракта ультразвуковых приборов, например приборов, использующих метод акустической эмиссии

Известны методы калибровки ультразвуковых приборов, основанные на оценке пороговой чувствительности с помощью лазерных m терферометров (1).

Эти методы сложны методически и аппаратурно и применимы только в стационарных установках.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому резуль- g тату является способ калибровки ультразвуковых приборов, предусматривающий возбуждение, прием, усиление и анализ параметров ультразвуковых колебаний в твердом теле, в котором в качестве лабораторного стандарта для настрой- эо ки оборудования ультразвуковых приборов используется сплав золото-кадмий, относительно стабильно излучающий энергию в результате фазовых превращений при изменении температуры 12). 25

Наиболее существенными недостатками известного способа являются низкие производительность н достоверность.

Целью изобретения является повышение производительности и достоверности калибровки приборов.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве имитатора сигналов акустической эмиссии используют образец иэ ферромагнитного материала, на который воздействуют низкочастотным магнитным полем.

При смене знака магнитного поля формируют регулируемый строб-импульс, предназначенный для управления трактом усиления.

Способ основан на эффекте, аналогичном эффекту скачкообразного изменения магнитострикцнонных явлений, когда намагниченность вещества изменяется не плавно, а скачками.

Подобное же явление обнаружено и при намагничивании образца: вместо ожидаемого плавного изменения размера ферромагнитика в процессе ппавного изменения намагничивающего поля наблюдается широкий спектр акустических шумов, которые могут быть связаны со скачко627325 образным характером дефформации решетки ферромагнитика.

Спектр таких акустических шумов зависит от свойства материала и параметров поля перемагничивания. В исследованных никелевых и стальных пластинах излучался спектр в области от десятков килогерц до единиц мегагерц при частоте перемагничивающего,поля 50 Гц.

На чертеже изображена блок-схема устрой

Ъ ства, реализующего описываемый способ.

Устройство содержит источник 1 низкочастотного напряжения, перемагничивающее устройство, которое включает катущку 2 возбуждения и разомкнутый магнитопровод 3, замыкатель 4 (образец) магнитопровода из ферромагнитного материала, акустический соединитель 5, пьезо15 электрический преобразователь 6, усилитель 7 преобраз»ванных акустических сигналов, анализатор 8 спектра, измеритель 9 амплитуды, формирователь 10 высокочастотных импульсов, счетчик импульсов и цифроаналоговый преобразователь 11, катушку 12 приема наводимой от перемагничивания ЭДС и усилитель-формирователь 13 строба-импульса синхронизации.

При этом источник 1 низкочастотного напряжения электрически соединен с катушкой 2 возбуждения, разомкнутый магнитопровод 3 магнитным потоком связывается с замыкателем 4 из ферромагнитного материала. Пьезоэлектрический преобразователь 6 с одной стороны объединен акустическим соединителем 5 с ферромагнитным эамыкателем 4, а с другой стороны электрически соединен с входом усилителя 7, выход которого связан с анализатором 8 спектра, измерителем 9 амплитуды и фор39 мирователем 10 импульсов. Выход формирователя 10 соединен с входом счетчика импульсов и цифроаналогового преобразователя 11. Катушка 12 приема ЭДС соединена с усилителем-формирователем 13, выход которого связан с управляющими входами усилителя 7 и счетчика, цифроаналогового преобразователя 11. К источнику 1 регулируемого низкочастотного напряжения, например к источнику промышленной се.ти, через ЛАТР подключают катушку 2 возбуж4%

Пения перемагничивающего устройства с разомкнутым магнитопроводом 3, разомкнутый участок магнитной цепи которого соединяется с помощью замыкателя 4. При перемагничивании в замыкателе 4 возникают ультразвуковые коso лебания, которые через акустический соединитель

5 принимаются и преобразуются в электрические пьезоэлекрическим преобразователем 6, усиливаются усилителем 7. Усиленные сигналы анализируются по частоте айализатором 8 спектра, измеряются по амплитуде измерителем 9, формируются импульсы по длительности и амплитуде формирователем 10, интенсивность их потока считывается в цифровой или аналоговой форме счетчиком. Для разделения акустических колебаний различной интенсивности и амплитуды, имеющих место при смене знака намагничивающего поля, определяемой но интегральным скачкам ЭДС катушки 12, формирователем 13 формируется строб-импульс, которым управляют трактом усиления таким образом, чтобы диаметры ультразвуковых колебаний (амплитуда, частота, интенсивность) регистрировались или в пределах строб-импульса синхронизации, или вне его пределов.

Способ при наличии простого перемагиичивающего устройства позволит быстро и эффективно проводить калибровку электрических . трактов ультразвуковых приборов акустической эмиссии как в лабораторных, так и в производственных условиях, а также проводить сравнительный контроль отдельных преобразователей.

Формула иэобре тения

1. Способ калибровки ультразвуковых приборов, заключающийся в том, что с помощью кьезоэлектрического преобразователя принимают ультразвуковые колебания от имитатора сигналов акустической эмиссии, усиливают и анализируют параметры колебаний, по которым производят калибровку ультразвуковых приборов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности калибровки приборов, в качестве имитатора используют образец ферромагнитного материала, на который воздействуют низкочастотным магнитным полем.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что при смене знака магнитного поля формируют регулируемый строб-импульс, предназначенный для управления трактом усиления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Грешников В. А., Дробот Ю. Б. Акустическая эмиссия, М., "Стандарт", 1976, с, 94—

96.

2 А цпфОИМ. Акустическая эмиссия метал4тов.я1ета И arid Qaterrak Tech jck,1976, 18.

7, с. 387-389, 391.

627325

Составитель В. Ушаков

Техред И, Андрейцук

Корректор С.Гараснняк

Редактор А. Мурадян

Заказ 5603/38

Фипиап ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 872 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5