Способ акустического контроля толщины оболочек

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 01. Sl.(21) 3229703/18-28

Р М g+ з с присоединением заявки ¹â€”

Е 01 В 17/02

Государственный комитет

СССР нО делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (ЗЗ) УДК 620, 179, 16 (088. 8) Опубликовано 2402.83. Бюллетень ¹7

Дата опубликования описания 23 ° 02. 83

Б.И.Домаркас, A.È.Пятраускас itI K,-И. Шештокаа

; .Д

I 1 „!;. — — — """

Каунасский политехнический институт им. Анто (72) Авторы изобретения

Снечкуса (71) Заявитель (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ

ОБОЛОЧЕК

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении изменяющейся толщины оболочек, подвергаиицихся разрушающему воздействию плазмы, или других высокотемпературных потокев.

Известен. ультразвуковой импульсный способ измерения толщины оболочек, при котором ультразвуковые им-.; пульсы проходят непосредственно через толщину измеряемого слоя материала или через волноводы ультразвуковых колебаний, внедренные в матери- С1 .

Недостатком этого способа является необходимость излучения в оболочку мощных акустических импульсов при измерении толщины материала с большим коэффициентом затухания, ультразвуковых волн, что усложняет реализацию способа и процедуру измерений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ акустического контроля толщины оболочек, подвергающихся разрушаемому воздействию высокотемпературных потоков, заключающийся в том, что принимают прдшедшие не менее чем через два волновода акустические шумы и па измеренным их параметрам определяют толщину $2).

Информативным параметром является отношение амплитуд шумов,-прошедших по двум волноводам с различными коэффициентами передачи.

Однако известный способ имеет недостаточную точность и помехоустойчивость измерения, так как о длине волноводов судят по значению амплитуд прошедших шумов, к которым могут добавляться амплитуды импульсных помех, создаваених в оболочке неплазменным потоком.

Цель изобретения — повышение надежности и точности контроля толщины оболочки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе- акустического контроля толщины оболочеК, подвергающихся разрушакщему воздействию высокотемпературных потоков, заключающийся в том, что принимают прошедшие не менее чем через два волновода акустические шумы и по измеренным их параметрам определяют толщину, ис-пользуют волноводы с различной скоростью распространения ультразвуко30 вых колебаний, вводят их в оболочку

998860 параллельно друг другу, а толщину определяют по взаимной корреляционной функции принятых сигналов .

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 представлены зависимости пройденного растояния ультразвуковых сигналов в волноводах с различной скоростью расстояния Мл и V ультразвуковых волн в зависимости от времени. 10

Схема включает исследуемую обо, лочку 1,внедренные в нее два параллельных волновода 2 и 3, скорости распространения ультразвуковых колебаний М, Ч в них выбирают различ — 35 ными, например, путем выполнения волноводов из материалов с различными физическими константами. На торцах волноводов 2 и 3 со стороны поверхности оболочки 1, не поцверга- 20 ющейся воздействию плазмы, расположены электроакустические преобразователи 4 и 5, подключенные последовательно к усилителям б и 7 и детекторам 8 и 9. Выходы детекторов подключены к коррелятору 10, который в свою очередь соединен со счетнорешающим устройством 11. Позицией 12 обозначена .высокотемпературная среда.

Иэ представленной зависимости пройденного расстояния ультразвуковых сигналов в волноводах с различной скоростью распространения V< и ультразвуковых волн в зависимости от времени видно, что для определения пройДенного ультразвуковыми сигналами расстояния и тем саьым определения.длины волновЪдов g. необходимо измерить разность времени 7 О= Ь - Е q прохождения этих сигналов по волноводам 2 и 3. 40

Способ осуществляется следующим образом.

Возбуждаемые высокотемлературной средой 12 акустические колебания, распрстраняясь по волноводам 2 и 3 45 соответственно со скоростями Vq и Vq, ) возбуждают ультразвуковые преобразо-. ватели 4 и 5. Электрические сигналы с ультразвуковых преобразователей

4 и 5 усиливают усилителями 6 и 7 и подают на детекторы 8 и 9. С выходов детекторов 8 и 9 огибающие сигналов

%qH) и %g(4) Б (Ь- Г) проходят на коррелятор 10, н-а выходе которого получают сигнал К ((;), представляют щий собой взаимную корреляционную функцию входных сигналов „() и (), . пропорциональный разнссти задержек сигналов f (+) и % (+), прошедших по волноводам 2 и 3. Счетнорешающим устройством 11 вычисляют длину волноводов.

Коэффициенты передачи волноводов

2 и 3: в зависимости от их длины выбираются по воэможности одинаковыми.

Этим достигается наибольшее сходство огибающих процессов акустических шумов, прошедших по волноводам. Волноводы 2 и 3 отличаются только разной скоростью распространения ультразвуковых колебаний в них. Поэтому сигнал () от ультразвукового преобразователя 5 будет близок сигналу „() преобразователя 4, задержанному в волноводе 2 нз интервал времени который будет тем больше чем длинее волноводы. Поэтому,измеряя интервал времени Т, можно определить длину волноводов и тем самым толщину оболочки.

Использование предлагаемого способа позволяет контролировать толщину оболочек со значительно большей достоверностью и точностью, так как информационным параметром является взаимно-корреляционная функция времени задержки сигналов, прошедших по не менее двум волноводам с различной скоростью распространения.

Формула изобретения. ,Способ акустического контроля толщины оболочек, подвeprающихся разру— шающему воздействию высокотемпературных потоков, заключающийся в том, что принимают прошедшие не менее чем через два волновода акустические шумы и по измеренным их параметрам определяют толщину, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, используют волноводы с различной скоростью распространения ультразвуковых колебаний, вводят их в оболочку параллельно друг другу, а толщину определяют по взаимной корреляционной функции принятых сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3587299, кл. G 01 B 17/00, 1969.

2 ° Авторское свидетельство СССР

У 887927, кл. 8 01 В 17/02, 1980 (прототип ).

Составитель Г.Боголюбова

Редактор В.Лазаренко ТехредТ,Фанта Корректор В. Бутяга

° Ф

Заказ 1127/62 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЦ

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4