RU1770892C - Method of locating surface acoustic wave source - Google Patents

Method of locating surface acoustic wave source

Info

Publication number
RU1770892C
RU1770892C SU904804548A SU4804548A RU1770892C RU 1770892 C RU1770892 C RU 1770892C SU 904804548 A SU904804548 A SU 904804548A SU 4804548 A SU4804548 A SU 4804548A RU 1770892 C RU1770892 C RU 1770892C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiver
source
surface acoustic
absorber
axis
Prior art date
Application number
SU904804548A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Яковлевич Левитан
Original Assignee
Новосибирский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта filed Critical Новосибирский Институт Инженеров Железнодорожного Транспорта
Priority to SU904804548A priority Critical patent/RU1770892C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1770892C publication Critical patent/RU1770892C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к контролю материалов с помощью ультразвука и может быть использовано дл  определени  местоположени  источника поверхностных акустических волн в одно- и двумерных объектах, а также на поверхности трехмерных объектов. Цель изобретени  - повышение точности определени  местоположени  источника поверхностных акустических волн. Местоположение источника акустических волн определ ют по среднему значению координат поглотител  акустических колебаний, при нахождении в .которых поглотител  резко измен етс  амплитуда акустических колебаний, регистрируема  направленным приемником акустических волн, 6 ил.The invention relates to ultrasonic testing of materials and can be used to determine the location of a surface acoustic wave source in one- and two-dimensional objects, as well as on the surface of three-dimensional objects. The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the location of a surface acoustic wave source. The location of the source of acoustic waves is determined by the average value of the coordinates of the absorber of acoustic vibrations, when located in which the absorber, the amplitude of the acoustic vibrations changes sharply, recorded by a directional receiver of acoustic waves, 6 ill.

Description

слcl

сwith

Изобретение относитс  к области контрол  материалов с помощью ультразвука и может быть использовано дл  определени  местоположени  источника поверхностных акустических волн, в частности, источника акустической эмульсии (АЭ), в одно- и двумерных объектах, а также на поверхности трехмерных объектов.The invention relates to the field of ultrasonic monitoring of materials and can be used to locate a source of surface acoustic waves, in particular a source of acoustic emulsion (AE), in one- and two-dimensional objects, as well as on the surface of three-dimensional objects.

Известен способ определени  координат источника акустической эмиссии, заключающийс  в том, что на поверхность объекта устанавливают ненаправленные приемники акустических волн, подключенные к электронной аппаратуре, определ ют моменты прибыти  импульсов акустической эмиссии на каждый из приемников и затем, использу  св зь между скоростью волны, временем ее движени  от источника до приемника и рассто нием от источника до приемника , определ ют координаты источника акустической эмиссии.There is a known method for determining the coordinates of an acoustic emission source, which consists of installing non-directional acoustic wave receivers connected to electronic equipment on the surface of the object, determining the moments of arrival of acoustic emission pulses to each of the receivers, and then using the connection between the wave velocity and its time the movement from the source to the receiver and the distance from the source to the receiver determine the coordinates of the acoustic emission source.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу  вл етс  способ определени  местоположени  источника поверхности акустических волн, заключающийс  в том. что с помощью направленного приемника акустических волн воспринимают сигналы акустической эмиссии , ориентируют приемник таким образом, чтобы ось его диаграммы направленности проходила через источник поверхностных акустических волн, перемещают приемник по контуру контролируемой зоны так. чтобы ось диаграммы направленности и касательна  к контуру составл ли пр мой угол, фиксируют линии, совпадающие с осью диаграммы направленности в момент регистрации сигналов акустической эмиссии, а координаты источника эмиссии определ ет как точку пересечени  этих линий.Closest to the technical nature of the proposed method is a method for determining the location of a surface source of acoustic waves, which consists in. that with the help of a directional receiver of acoustic waves, acoustic emission signals are perceived, the receiver is oriented so that the axis of its radiation pattern passes through the source of surface acoustic waves, the receiver is moved along the contour of the controlled area in such a way. so that the axis of the radiation pattern and the tangent to the contour are a right angle, the lines are fixed that coincide with the axis of the radiation pattern at the time of registration of acoustic emission signals, and the coordinates of the emission source are determined as the intersection point of these lines.

Недостатком известного спосоэа  вл етс  его низка  надежность при наличииA disadvantage of the known method is its low reliability in the presence of

XI XI оXi xi o

0000

оabout

hOhO

двух и более источников АЭ на контролируемой поверхности.two or more sources of AE on a controlled surface.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение точности определени  координат источника поверхностных волн за счет устранени  ошибок при наличии нескольких источников АЭ.The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the coordinates of a surface wave source by eliminating errors in the presence of several sources of AE.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что с помощью направленного приемника поверхностных акустически волн регистрируют волны от источника и ориентируют приемник таким образом, чтобы его ось диаграммы направленности проходила через источник поверхностных акустических волн. На оси диаграммы направленности приемника помещают поглотитель поверхностных акустических волн, перемещают его вдоль этой оси, а о местоположении источника поверхностных акустических волн суд т по среднему значению координат точек поглотител , в которых резко измен етс  амплитуда прин тых колебаний, приемника.The goal is achieved in that using a directional receiver of surface acoustic waves, waves from the source are recorded and the receiver is oriented so that its axis of the radiation pattern passes through the source of surface acoustic waves. An absorber of surface acoustic waves is placed on the axis of the radiation pattern of the receiver, it is moved along this axis, and the location of the source of surface acoustic waves is judged by the average coordinates of the points of the absorber, at which the amplitude of the received oscillations changes sharply.

На фиг. 1-6 приведены схемы расположени  приемника, поглотител  и источника АЭ при их различных комбинаци х.In FIG. Figures 1-6 show the arrangement of the receiver, absorber, and AE source for their various combinations.

Установленный на поверхности контролируемого объекта 1 направленный приемник акустических поверхностных волн 2 соединен с измерительным прибором, например , осциллографом (не показан), с помощью которого можно измер ть амплитуду поверхностной акустической волны. Ось диаграммы направленности 3 приемника 2 проходит через источник акустических поверхностных волн 4 и поглотитель акустических поверхностных волн 5, Ось X, параллельна  оси 3 диаграммы направленности приемника 2, служит дл  более нагл дной демонстрации координаты точки пересечени  оси диаграммы направленности 3 приемника 2 и ближайшей к нему границы зоны акустического контакта поглотител  поверхностных волн 5 и контролируемого объекта 1.A directional receiver of acoustic surface waves 2 mounted on the surface of the monitored object 1 is connected to a measuring device, for example, an oscilloscope (not shown), with which the amplitude of the surface acoustic wave can be measured. The axis of the radiation pattern 3 of receiver 2 passes through the source of acoustic surface waves 4 and the absorber of acoustic surface waves 5, the X axis, parallel to the axis 3 of the radiation pattern of receiver 2, serves to more clearly demonstrate the coordinate of the intersection point of the axis of the radiation pattern 3 of receiver 2 and the one closest to it the boundaries of the acoustic contact zone of the surface wave absorber 5 and the controlled object 1.

Способ реализуетс  следующим образом .The method is implemented as follows.

Во врем  циклического нагружени  стальной пластины 1 толщиной 3 мм, в ней возникла усталостна  трещина, котора   вл етс  источником сигналов акустической эмиссии. При-выбранном значении толщины пластины волны акустической эмиссии в ней могут распростран тьс  в виде нормальных и поверхностных волн. Таким образом , трещина  вл етс  источником поверхностных волн. На пластину устанавливают призматический пьезопреоб- разователь,  вл ющийс  направленным приемником акустических поверхностныхDuring cyclic loading of a steel plate 1 with a thickness of 3 mm, a fatigue crack appeared in it, which is a source of acoustic emission signals. At a selected thickness of the plate, acoustic emission waves in it can propagate in the form of normal and surface waves. Thus, a crack is a source of surface waves. A prismatic piezoelectric transducer is installed on the plate, which is a directional receiver of acoustic surface

волн 2. Его ориентируют таким образом, чтобы его диаграмма направленности 3 проходила через источник поверхностных акустических волн 4; при этом амплитуда воспринимаемых приемником колебаний будет максимальна. Таким образом, устанавливают , в каком направлении находитс  источник поверхностных акустических волн.waves 2. It is oriented so that its radiation pattern 3 passes through a source of surface acoustic waves 4; the amplitude of the oscillations perceived by the receiver will be maximum. In this way, it is established in which direction the source of surface acoustic waves is.

Затем на поверхность объекта 1 помещают поглотитель поверхностных акустических волн 5. В качестве поглотител  используют тело, имеющее определенные границы зоны акустического контакта с поверхностью контролируемого объекта 1. Например , поглотителем может  вл тьс  стальна  пластина, поверхность которой обращенна  к поверхности объекта 1, покрыта контактной жидкостью (маслом). Поглотитель размещают на оси 3 диаграммы направленности приемника поверхностных волн 2. При этом возможны два случа .Then, an absorber of surface acoustic waves 5 is placed on the surface of object 1. An absorber is a body having certain boundaries of the acoustic contact zone with the surface of the object being monitored 1. For example, the absorber may be a steel plate whose surface facing the surface of object 1 is coated with contact liquid (oil). The absorber is placed on the axis 3 of the radiation pattern of the receiver of surface waves 2. In this case, two cases are possible.

В первом случае поглотитель 5 оказываетс  между источником эмиссии 4 иIn the first case, the absorber 5 is between the emission source 4 and

приемником 2 (фиг.1). Эта ситуаци  распознаетс  по резкому уменьшению амплитуды поверхностных акустических волн, воспринимаемых приемником, при установке поглотител  5 на поверхность объекта 1.the receiver 2 (figure 1). This situation is recognized by a sharp decrease in the amplitude of the surface acoustic waves perceived by the receiver when the absorber 5 is mounted on the surface of the object 1.

Чтобы определить положение источника 4 в этом случае, удал ют поглотитель 5 от приемника 2 вдоль оси 3. В тот момент, когда источник 4 окажетс  между приемником 2 и ближайшей к нему границей зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1 (фиг.2), амплитуда поверхностных акустических волн, воспринимаемых приемником 2, резко возрастет. В этот момент определ ют Xi - координату точки пересечени  оси 3 иIn order to determine the position of the source 4 in this case, the absorber 5 is removed from the receiver 2 along the axis 3. At the moment when the source 4 is between the receiver 2 and the nearest acoustic contact zone of the absorber 5 and object 1 (Fig. 2), the amplitude of the surface acoustic waves perceived by the receiver 2 will increase sharply. At this moment, Xi is determined - the coordinate of the intersection point of axis 3 and

ближайшей к приемнику 2 границы зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1 (дл  удобства воспри ти  координата Xi обозначена на оси X, параллельной оси 3).the boundary of the acoustic contact zone of the absorber 5 and object 1 closest to the receiver 2 (for convenience, the coordinate Xi is indicated on the X axis parallel to axis 3).

Затем поглотитель 5 перемещают в противоположном направлении, т.е. приближают его к приемнику 2 вдоль оси 3 до тех пор, пока ближайша  к приемнику граница зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1 не окажетс  между источником поверхностных акустических волн 4 и приемником 2 (фиг.З). В этот момент, когда амплитуда поверхностных акустических волн, воспринимаемых приемником 2, резко уменьшитс , определ ют координату Х2 точки пересечени  оси 3 с ближайшей к приемнику границей зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1 (дл  удобства воспри ти  также показана на осиThen the absorber 5 is moved in the opposite direction, i.e. bring it closer to receiver 2 along axis 3 until the boundary of the acoustic contact zone of the absorber 5 and object 1 closest to the receiver is between the source of surface acoustic waves 4 and receiver 2 (Fig. 3). At this moment, when the amplitude of the surface acoustic waves perceived by the receiver 2 decreases sharply, the coordinate X2 of the point of intersection of the axis 3 with the nearest acoustic contact between the absorber 5 and object 1 is determined (for convenience, also shown on the axis

X, параллельной оси 3).X parallel to axis 3).

Местоположение источника 4 определ ют как среднее между Xi и Х2.The location of source 4 is defined as the average between Xi and X2.

Во втором случае поглотитель 5 оказываетс  на поверхности объекта 1 таким образом , что источник 4 располагаетс  между поглотителем 5 и приемником 2 (фиг.4). Эта ситуаци  распознаетс  по тому, что установка поглотител  на поверхность объекта не изменит амплитуды поверхностных акустических волн, воспринимаемых приемн - ком. В этом случае приближают поглотитель 5 к приемнику 2 вдоль оси 3 до тех пор, пока амплитуда поверхностной акустической волны, воспринимаемой приемником, резко не уменьшитс . Это случитс  в тот мо- мент, когда ближайша  к приемнику 2 граница зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1 окажетс  между источником 4 и приемником 2 (фиг.5). В этот момент определ ют координату Хт точки пе- ресечени  оси диаграммы направленности 3 и ближайшей к приемнику границы зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1. Затем поглотитель 5 перемещают в противоположном направлении, т.е. удал - ют его вдоль оси 3 от приемника 2 до тех пор, пока амплитуда поверхностных акустических волн, воспринимаемых приемником 2, резко не возрастет. Это случитс  в тот момент, когда источник 4 окажетс  между приемником 2 и ближайшей к нему грани 453In the second case, the absorber 5 is located on the surface of the object 1 so that the source 4 is located between the absorber 5 and the receiver 2 (Fig. 4). This situation is recognized by the fact that the installation of an absorber on the surface of an object does not change the amplitudes of the surface acoustic waves perceived by the receiver. In this case, the absorber 5 is brought closer to the receiver 2 along axis 3 until the amplitude of the surface acoustic wave perceived by the receiver decreases sharply. This will happen at the moment when the boundary of the acoustic contact zone of the absorber 5 and object 1 closest to the receiver 2 is between the source 4 and the receiver 2 (Fig. 5). At this moment, the coordinate Xt of the intersection point of the axis of the radiation pattern 3 and the boundary of the acoustic contact zone of the absorber 5 and object 1 closest to the receiver is determined. Then the absorber 5 is moved in the opposite direction, i.e. remove it along axis 3 from receiver 2 until the amplitude of surface acoustic waves perceived by receiver 2 sharply increases. This will happen when the source 4 is between the receiver 2 and the nearest face 453

Фиг.1Figure 1

-PTY-PTY

г/ g /

цей зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1 (фиг.6). В этот момент определ ют Х2 - координату точки пересечени  оси диаграммы направленности 3 и ближайшей к приемнику границы зоны акустического контакта поглотител  5 и объекта 1.the zone of acoustic contact of the absorber 5 and object 1 (Fig. 6). At this moment, X2 is determined - the coordinate of the point of intersection of the axis of the radiation pattern 3 and the boundary of the acoustic contact zone of the absorber 5 and object 1 closest to the receiver.

Местоположение источника поверхностных акустических волн 4 определ ют как среднее между Xi и Ха.The location of the surface acoustic wave source 4 is defined as the average between Xi and Xa.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ обнаружени  местоположени  источника поверхностных акустических волн, заключающийс  в том, что с помощью направленного приемника поверхностных акустических волн регистрируют волны от источника и ориентируют приемник таким образом, чтобы его ось диаграммы направленности проходила через источник поверхностных акустических волн, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности определени  координат источника поверхностных акустических волн, на оси диаграммы направленности приемника помещают поглотитель поверхностных акустических волн, перемещают его вдоль этой оси, а о местоположении источника поверхностных акустических волн суд т по среднему значению координат точек размещени  поглотител , в которых резко измен етс  амплитуда прин тых колебаний приемника.SUMMARY OF THE INVENTION A method for detecting the location of a surface acoustic wave source, comprising: using a directional surface acoustic wave receiver, detecting waves from the source and orienting the receiver so that its axis of the radiation pattern passes through the surface acoustic wave source, characterized in that: in order to increase the accuracy of determining the coordinates of the source of surface acoustic waves, an absorber is placed on the axis of the radiation pattern of the receiver surface acoustic waves, it is moved along this axis, and the location of the surface acoustic wave source is judged by the average value of the coordinates of positioning point absorber in which sharply varies the amplitude of the received receiver oscillations. X/X / XX JJ Фиг.1Figure 1 X/ X2X / X2 фиг.Зfig.Z X,X J 4J 4 Фиг. 5FIG. 5 Редактор С.СтенинаEditor S. Stenina Составитель Л.Левитан Техред М.МоргенталCompiled by L. Levitan Tehred M. Morgenthal -UJ-UJ ././ / g // Корректор М.КерецманProofreader M. Keretsman
SU904804548A 1990-03-19 1990-03-19 Method of locating surface acoustic wave source RU1770892C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904804548A RU1770892C (en) 1990-03-19 1990-03-19 Method of locating surface acoustic wave source

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904804548A RU1770892C (en) 1990-03-19 1990-03-19 Method of locating surface acoustic wave source

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1770892C true RU1770892C (en) 1992-10-23

Family

ID=21503064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904804548A RU1770892C (en) 1990-03-19 1990-03-19 Method of locating surface acoustic wave source

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1770892C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Акустическа эмисси и ее применение дл неразрушающего контрол в дерной энергетике / Под ред. К.В.Вакара. - М.: Ато- миздат, 1980, с. 216. Авторское свидетельство СССР № 1104413, кл.G 01 N 29/14.1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4641529A (en) Pipeline inspection device using ultrasonic apparatus for corrosion pit detection
EP0106580B1 (en) Acoustic detection of defects in structures
NZ199067A (en) Locating marine seismic streamer by sonar
EP2331986A2 (en) Cetacean protection system
US4712428A (en) Ultrasonic flaw detector probe
Nishizawa et al. Detection of shear wave in ultrasonic range by using a laser Doppler vibrometer
JPS60200188A (en) Ultrasonic measuring device
RU1770892C (en) Method of locating surface acoustic wave source
US5031158A (en) Method and apparatus for drill bit location
GB2394774A (en) Microseismic monitoring of hydrocarbon production well including means to reduce fluid flow noise from production tubing
US2932189A (en) Ultrasonic flaw detector
RU2362993C2 (en) Method and device for acoustic testing of objects
CA2012374C (en) Ultrasonic crack sizing method
WO2013017880A1 (en) Wear measurement
RU171559U1 (en) Ultrasonic transducer for ultrasonic inspection of the weld and / or the weld zone of pipes
US4648275A (en) Underwater acoustic impedance measuring apparatus
SU1744639A1 (en) Method for determining location of source of acoustic emission
CN101063669A (en) System and method for measuring ultrasound surface longitudinal wave velocity on various material
US12007363B2 (en) Measuring method and measuring device
SU727989A1 (en) Ultrasonic method of checking dimensions of an object and monitoring its displacements
US3293594A (en) Radiating energy detection system
SU1312473A1 (en) Ultrasonic transducer
RU2003093C1 (en) Method of testing articles using acoustic emission waves
SU1255913A1 (en) Method of determining coordinates of acoustical emission signal source
SU1705735A1 (en) Method of ultrasonic testing of articles