Ультразвуковой способ определения размера дефекта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцнакнстнческик

Респубкнк

<1648904 (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22,07.77 (2(} 2512939/25-28 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 250279.Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 2802.79 (51) М. Кл.

G 01 N 29/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК620. 179. 16 (088. B) (72) Авторы изобретения

Б.Н.Севастьянов, Ю.Г.Белявский и Ю.Д.Орлов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (54) УЛЬТРАЗВУКОВОР СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗИЕРА ДЕФЕКТА

Изобретение относится к ультразвуковым методам контроля изделий и может быть использовано для определения размеров и местоположения дефектов.

Известен эхо-метод контроля объектов, который основан на измерении амплитуды сигнала, отраженного от дефекта, и на измерении времени задержки между опорным и отраженными сигналами (1 ).

Недостатком известного метода является наличие помех, которые вызываются отражением ультразвуковых волн от структурных однородностей, и наличие мертвой зоны, в пределах которой дефекты не обнаруживаются.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности, является ультразвуковой способ определения размера дефекта, заключающийся в том, что в контролируемом объекте возбуждают ультразвуковые колебания и измеряют амплитуду колебаний звуковых волн, прошедших через контролируемый

25 объект (2). Размеры дефекта оцениваются по величине отношения сигнала в области тени к сигналу в бездефектной зоне. В зависимости от величины дефекта его размеры оценивают

30 или условным дисковым дефектом, или по условной проекции на поверхность изделия.

Недостатком такого способа является низкая надежность определения размеров и местоположения дефектов в контролируемом объекте, обусловленная различным расположением и ориентацией дефектов в пространстве и выявляемость контуров дефектов, а не их размеров.

Целью изобретения является повышение надежности.

Это достигается тем, что ультразвуковые колебания возбуждают в двух взаимно перпендикулярных направлениях, измеряют угол дифракции колебаний в каждом направлении, при котором фиксируют непрохождение сигнала при наличии дефекта, по величине .угла дифракции определяют границы зоны

Фраунгофера, а на пересечениях границ находят краевые точки дефекта.

На чертеже дана схема прозвучивания изделия.

На схеме изображены пьезоиэлучатели 1 и 2 и пьеэоприемники 3 и 4.

Способ заключается в следующем.

Изделие прозвучивают комплектом пар излучателей-приемников 1, 3 в

648904

Формула изобретения вЫ бе 1,22-р—

ЕR

Составитель М.Иорданский

Техред М. Петко Корректор A. Гриценко

Редактор М. Рогова

Заказ 547/42 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4 одном из направлений. Подбором пар датчиков с различными характеристиками направленности, которые изменяются в зависимости от частоты излучения и диаметра излучателя, добиваются непрохождения сигнала от излучателя приемнику при наличии дефекта. Для выбранной пары датчиков фиксируют угол дифракции 9 эоны Фраунгофера, граница которой проходит через края дефекта и излучателя. Величина угла дифракции эоны Фраунгофера зависит от частоты и радиуса R излучателя, а также скорости, распространения ультразвука с и определяется из формулы

Затем аналогичные измерения проводят по другому направлению, перпендикулярному первому.

Пересечениям границ зон Фраунгофера двух излучателей соответствуют действительный и мнимый дефекты.

Для того, чтобы установить действительный дефект, проводят прозвучивание по нормали, проходящей через середину одного из дефектов. При ослаблении сигнала дефект действительный, если амплитуда сигнала не упадет, дефект — мнимчй.

Таким образом, проэвучивание иэделия в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и определение угла дифракции зоны Фраунгофера при непрохождении сигнала от излучателя к приемнику позволяет определить местоположение и размеры дефекта. Выявляемость дефектов в этом случае зависит от величины угла дифракции зоны Фраунгофераг чем меньше этот угол, тем выше чувствительность и точность способа.

Ультразвуковой способ определения

® размера дефекта, заключающийся в том, что в ковтролируемом объекте возбуждают ультразвуковые колебания и измеряют амплитуду колебаний звуковых волн, прошедших через контролируемый

15 объект, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, ультразвуковые колебания возбуждают в двух взаимно перпендикулярных направлениях,измеряют угол дифракции

Я колебаний в каждом направлении,при котором фиксируют непрохождение сигнала при наличии дефекта,по величине угла дифракции определяют границы зоны Фраунгофера, а на пересечениях границ находят краевые точки дефекта-.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Неразрушающий контроль металлов и изделий, Справочник, М., Машиностроение, 197б, с.293-295, 308-309.

2. Рапопорт Д.М. Ультразвуковая дефектоскопия строительных деталей и конструкций, Л., Стройиздат, 1975, с.19-55.