RU1783413C - Method and device for defectoscopy - Google Patents

Method and device for defectoscopy

Info

Publication number
RU1783413C
RU1783413C SU904858122A SU4858122A RU1783413C RU 1783413 C RU1783413 C RU 1783413C SU 904858122 A SU904858122 A SU 904858122A SU 4858122 A SU4858122 A SU 4858122A RU 1783413 C RU1783413 C RU 1783413C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
active layer
liquid
protector
additional
ultrasound
Prior art date
Application number
SU904858122A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Степанович Лещенко
Original Assignee
А. С. Лещенко
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 А. С. Лещенко filed Critical А. С. Лещенко
Priority to SU904858122A priority Critical patent/RU1783413C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1783413C publication Critical patent/RU1783413C/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к технике ультразвукового контрол  и криоэлектронике и может быть использовано дл  контрол  различных заготовок и изделий, в частности криогенных и сверхпровод щих устройств. а также в системах диагностики АЭ и АИ. Цель изобретени  повышение чувствительности способа контрол  и возможность ви- зуального осмотра поверхности контролируемого издели  достигаетс  за счет расположени  между промежуточным слоем и контактной жидкостью дополнительного активного сло , выполненного из проводиника или полупроводника в электрическом поле при температурах сверхпроводимости и устройства, содержащего пьезоэлектрический преобразователь, призму, световод, протектор с возможностью осмотра поверхности контролируемого объекта одновременно с ультразвуковой дефектоскопией с помощью линзы из кри- опродукта, между которой и протектором расположен активный слой, усиливающий акустический сигнал как в пр мом, так и обратном направлени х. 5 ил. 1Л СThe invention relates to techniques for ultrasonic testing and cryoelectronics and can be used to control various workpieces and products, in particular cryogenic and superconducting devices. as well as in diagnostic systems AE and AI. The purpose of the invention to increase the sensitivity of the control method and the ability to visually inspect the surface of the controlled product is achieved by the location between the intermediate layer and the contact liquid of an additional active layer made of a conductor or semiconductor in an electric field at superconducting temperatures and a device containing a piezoelectric transducer, a prism, a fiber protector with the ability to inspect the surface of the controlled object simultaneously with ultrasound oic flaw detection using lenses of the crystallographic oprodukta, between which the tread is the active layer, reinforcing an acoustic signal in both forward and reverse directions. 5 ill. 1L C

Description

Изобретение относитс  к технике ультразвукового контрол  и криоэлектронике и может быть использовано дл  контрол  различных установок и изделий, в частности, криогенных и сверхпровод щих устройств, а также в пьезоакустических фильтрах различных электронных устройств, например, устройствах св зи, в системах диагностики АИ и АЭ и т.д.The invention relates to techniques for ultrasonic testing and cryoelectronics and can be used to control various installations and products, in particular, cryogenic and superconducting devices, as well as in piezoelectric filters of various electronic devices, for example, communication devices, in the diagnostic systems of AI and AE and etc.

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности способа контрол .The aim of the invention is to increase the sensitivity of the control method.

Дополнительной целью изобретени   вл етс  возможность визуального осмотра поверхности контролируемого издели  при повышении чувствительности устройства контрол .An additional object of the invention is the ability to visually inspect the surface of a controlled article while increasing the sensitivity of the control device.

Известен способ контрол  с одновременным использованием светового и ультразвукового лучей. Световой луч служит дл  определени  качества контакта при контроле деталей ультразвуковым контактным способом . При отсутствии или нарушении прилегани  прозрачного соединител  к объекту контрол  луч света не попадает на светочувствительный приемник, и система контрол  включает сигнализацию отсутстви  ультразвукового контакта с объектом контрол . Световое излучение не используют дл  контрол  объекта, что  зл етс  недостатком способа.A known method of control with the simultaneous use of light and ultrasound rays. A light beam is used to determine the quality of the contact when inspecting parts by ultrasonic contact method. If the transparent connector does not or does not fit in the control object, the light beam does not reach the photosensitive receiver, and the control system includes an alarm that there is no ultrasonic contact with the control object. Light radiation is not used to control the object, which is a disadvantage of the method.

В качестве прототипа используют способ контрол  с применением по меньшей мере двух лучей различного вида или частоты , одновременно или последовательно фокусируютс  на объекте и дл  сканировани  перемещаютс  только источники излучени As a prototype, a control method using at least two beams of a different type or frequency is used, simultaneously or sequentially focused on the object and only radiation sources are moved for scanning

00 00

соwith

ЈьЈь

СОWith

одного вида излучени . Световой луч может контролировать объект как с противоположной , относительно акустического луча, так и с одной и той же стороны объекта, а так же во взаимно перпендикул рных направлени-  х.one type of radiation. A light beam can control an object both from the opposite, relative to the acoustic beam, and from the same side of the object, as well as in mutually perpendicular directions.

Способ не позвол ет контролировать большие объекты типа труб нефт ного сортамента , вследствие малой чувствительности способа, пригодной только дл  небольших объектов,The method does not allow to control large objects such as oil pipes, due to the low sensitivity of the method, suitable only for small objects,

Наиболее распространенные пьезоэлектрические преобразователи имеют существенныенедостаткипри преобразовании колебаний в электриче- ские сигналы, компенсировать которые можно при использовании оптических методов и средств измерени  A3. однако при малых перемещени х A3 (10 -10 м) эти перемещени  много меньше длин световых волн и чувствительностью традиционной интерферометрии не обеспечивают информативность и надежность контрол .The most common piezoelectric transducers have significant disadvantages when converting oscillations into electrical signals, which can be compensated by using optical methods and A3 measuring instruments. however, for small A3 movements (10 -10 m), these movements are much shorter than the light wavelengths and the sensitivity of traditional interferometry does not provide informational and reliable control.

Поставленную цель можно достичь за счет повышени  чувствительности способа контрол  и применением пассивных и активных интерферометров и когерентного лазерного излучени , путем повышени  чувствительности датчиков.This goal can be achieved by increasing the sensitivity of the control method and using passive and active interferometers and coherent laser radiation, by increasing the sensitivity of the sensors.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем. Полупроводник помещенный в электрической поле мен ет знак поглощени  ультразвука на отрицательный. Тоже самое происходит с полупроводником при его охлаждении до криогенных температур, со- провождающих возникновение сверхпроводимости .The invention is as follows. A semiconductor placed in an electric field changes the sign of ultrasound absorption to negative. The same thing happens with a semiconductor when it is cooled to cryogenic temperatures, which accompany the appearance of superconductivity.

Аналогичное  вление происходит с металлами , т.е. с проводниками электричества .A similar phenomenon occurs with metals, i.e. with electricity conductors.

При таких услови х поглощение звука переходит в его усиление.Under these conditions, the absorption of sound goes into its amplification.

Взаимодействие ультразвука с носител ми тока приводит к по влению отрицательного поглощени  звука, т.е. к усилению ультразвука, согласно законам нелинейной физики.The interaction of ultrasound with current carriers leads to the appearance of negative sound absorption, i.e. to amplify ultrasound, according to the laws of nonlinear physics.

Дл  обеспечени  усилени  звука в акустическом тракте создают активный слой перед пьезоэлектрическим преобразовате- лем на вышеуказанных принципах.To provide sound amplification in the acoustic path, an active layer is created in front of the piezoelectric transducer on the above principles.

Взаимодействие ультразвукового и электрического полей, приводит к усилению звука в активном слое.The interaction of ultrasonic and electric fields leads to amplification of sound in the active layer.

При введении дополнительного протек- тора, имеющего криогенную температуру, достигаетс  криостатирование активного сло , т.е. управление его температурой дл  обеспечени  сверхпроводимости (необходимой дл  предварительного усилени  звука в активном слое) за счет стабилизации температуры сверхпроводимости.By introducing an additional protector having a cryogenic temperature, cryostatting of the active layer is achieved, i.e. controlling its temperature to provide superconductivity (necessary to pre-amplify sound in the active layer) by stabilizing the superconducting temperature.

Осуществление акустического контакта пьезопреобразовател  с объектом контрол  и сохранени  дополнительного протектора осуществл ют с помощью криожидкостей.The implementation of the acoustic contact of the piezoelectric transducer with the object of control and preservation of the additional tread is carried out using cryogenic liquids.

Кроме того, охлаждающа  протектор контактна  жидкость играет роль жидкой линзы не только дл  ультразвука, но и дл  световой энергии (подаваемой через эту же линзу на контролируемый объект по световодам ).In addition, the tread-cooling contact fluid plays the role of a liquid lens not only for ultrasound, but also for light energy (supplied through the same lens to a controlled object via optical fibers).

При этом прослойка контактной жидкости выполн ет роль коллектива линз и играет роль многолинзового объектива дл  ультразвукового контрол  и дл  светового и лазерного пучков, совместно с твердым кри- опродуктом дополнительного протектора.In this case, the interlayer of contact liquid acts as a collective of lenses and plays the role of a multi-lens for ultrasonic testing and for light and laser beams, together with a solid cryoproduct of an additional protector.

Чтобы избежать белого фона засветки от дневного света и их помех при пользовании световодами дл  осмотра объекта, торцовые поверхности световодов покрывают слоем пленки окситетратитана (или окситет- расилана) равной 1/4 длины волны всего диапазона видимого спектра в сумме.In order to avoid the white background of exposure to daylight and their interference when using optical fibers to inspect an object, the end surfaces of the optical fibers are coated with a layer of a film of oxytetitanium (or oxytetrasilane) equal to 1/4 of the total wavelength range of the visible spectrum.

Если мен ть пол рность и величину электрического пол  в активном слое, то получают возможность управл ть его интенсивность , а также использовать активный слой в качестве затвора дл  акустических лучей и даже в качестве акустического модул тора (наподобии  чейки Корра дл  оптических лучей), задержива  импульс звука при закрыт, накладыва  на него следующий проход щий акустический импульс и открыва  активный слой после наложени  и модул ции импульсов.If you change the polarity and magnitude of the electric field in the active layer, you get the opportunity to control its intensity, and also use the active layer as a shutter for acoustic rays and even as an acoustic modulator (like a Corr cell for optical rays), delaying the pulse sound when closed, superimposing on it the next passing acoustic pulse and opening the active layer after the imposition and modulation of the pulses.

Примен емые в способе контрол  световоды используют дл  двойного применени : во-первых, дл  визуального осмотра, а во-вторых, дл  лазерного возбуждени  акустических волн.The optical fibers used in the control method are used for double use: firstly, for visual inspection, and secondly, for laser excitation of acoustic waves.

Повышение чувствительности способа и усиление сигнала в акустическом тракте позвол ет избавитьс  от шумов и помех электронной аппаратуры при усилении сигнала в электронном тракте.Increasing the sensitivity of the method and amplifying the signal in the acoustic path allows one to get rid of the noise and interference of electronic equipment during amplification of the signal in the electronic path.

Усиление в активном слое и стабилизаци  температуры Кюри позвол ет компенсировать поглощение ультразвука в контролируемых объектах и позвол ет изготавливать пьезокерамику дл  более узкого спектра температур. Така  стабилизаци  температуры Кюри достигаетс  за счет по сто нства температур используемых криоп- родуктов, .-.Amplification in the active layer and stabilization of the Curie temperature compensates for the absorption of ultrasound in the controlled objects and makes it possible to fabricate piezoceramics for a narrower temperature spectrum. Such stabilization of the Curie temperature is achieved due to the temperature constant of the cryoproducts used, .-.

Фокусировка лучей, т.е. управление лучами (световыми и ультразвуковыми) достигаетс  с помощью объектива из жидкой линзы-криожидкости и твердого криопродукта (доп.протектора). Жидка  линза дополнительно криостатируеттвердый криоп- родукт (доп.протектор) и обеспечивает акустический контакт с объектом за счет смачивани .Ray focusing i.e. control of the beams (light and ultrasound) is achieved using a lens of a liquid cryo-liquid lens and a solid cryoproduct (optional protector). The liquid lens additionally cryostats the solid cryoproduct (optional protector) and provides acoustic contact with the object due to wetting.

На фиг. 1 показано устройство датчика с пьезоэлектрическим преобразователем (ПЭП) и световодами, .активным слоем из сверхпровод щего материала, дополнительным протектором (криопротектором) из твердого криопродукта и оптическим окном в непрозрачном активном слое (сверхпроводнике ), на фиг. 2 - тоже устройство с оптическими волноводами (световодами) и ПЭП и активным слоем из прозрачного по- лупроводника в электрическом поле, охлаждаемом жидкими криопродуктами,  вл ющимис  одновременно и контактными жидкост ми ультразвукового контрол ; на фиг. 3 и фиг. 4 - схема объектива - опти- ческого устройства из твердых и жидких оп- тических элементов с различными показател ми преломлени , которые одновременно используютс  дл  оптического диапазона (ИК-излучени  и видимый свет) и дл  ультразвука, расположенных на внутренней или наружной поверхности трубы, на фиг, 5 - схема прохождени  звуковых сигналов и их усиление в активном слое в пр мом и обратном направлени х.In FIG. 1 shows a sensor device with a piezoelectric transducer (PES) and optical fibers, an active layer of superconducting material, an additional protector (cryoprotectant) made of solid cryoproduct and an optical window in an opaque active layer (superconductor), FIG. 2 is also a device with optical waveguides (optical fibers) and a probe and an active layer of a transparent semiconductor in an electric field cooled by liquid cryoproducts, which are also contact liquids of ultrasonic control; in FIG. 3 and FIG. 4 is a diagram of a lens — an optical device made of solid and liquid optical elements with different refractive indices, which are simultaneously used for the optical range (IR radiation and visible light) and for ultrasound located on the inner or outer surface of the pipe, Fig. 5 is a diagram of the passage of audio signals and their amplification in the active layer in the forward and reverse directions.

Показанные устройства датчиков, приведенные на фиг, 1-4 состо т из призмы - 1 с пьезоэлектрическим преобразователем (ПЭП)-2, в котором установлены трубка подвода 3 рабочей криожидкости 4 (жидкого азота или жидкого гели ) дл  обеспечени  акустического контакта между датчиком и контролируемым изделием 5. Кроме этого в призме 1 установлены световоды направление расположени  лучей которых пересека- ютс  в одной точке с ультразвуковыми лучами, причем один из световодов освещающий , другой принимающий. На пути распространени  световых и ультразвуковых лучей установлен активный слой из сверх- проводника 7 с оптическим прозрачным окном 8 (которое может быть выполнено в виде обычного отверсти  в полупроводнике ), прохождение электрического тока через который осуществл ют с помощью электро- дов 9, на которые подаетс  дл  этого напр жение ). Дл  криостатировани  активного сло  из сверхпроводника 7 служит дополнительный протектор 10 из твердого криопродукта (тверда  углекислота или твердый азот). Если дополнительный протектор 10 из твердой углекислоты, то жидкость 4 из жидкого азота, если дополнительный протектор 10 из твердого азота, то жидкость 4 из жидкого аргона (водорода, гели ) и т.д.The shown sensor devices shown in Figs. 1-4 consist of a prism - 1 with a piezoelectric transducer (PEP) -2, in which a supply pipe 3 of working cryofluid 4 (liquid nitrogen or liquid gel) is installed to provide acoustic contact between the sensor and the controlled product 5. In addition, in the prism 1 there are optical fibers with the direction of the rays which intersect at one point with the ultrasonic rays, one of the optical fibers illuminating and the other receiving. An active layer of a superconductor 7 with an optical transparent window 8 (which can be made in the form of a usual hole in a semiconductor) is installed on the path of propagation of light and ultrasound rays, the passage of electric current through which is carried out using electrodes 9, which are supplied for this voltage). To cryostat the active layer from superconductor 7, an additional protector 10 of solid cryogenic product (solid carbon dioxide or solid nitrogen) is used. If the additional tread 10 is made of solid carbon dioxide, then the liquid 4 is made of liquid nitrogen, if the additional tread 10 is made of solid nitrogen, then the liquid 4 is made of liquid argon (hydrogen, gels), etc.

Активный слой может быть выполнен и из полупроводника 11 (фиг. 2) прозрачного еще дл  светового излучени  (германий дл  ИК-излучени ). Торцы световодов 6 (фиг. 1 и фиг. 2) или прозрачный активный протектор 11 покрывают дл  защиты (от засветки) от белого фона на изображении пленкой из тетраоксититана (тетраоксисилан) толщиной 1/4 от длины волны фона засветки.The active layer can also be made of semiconductor 11 (Fig. 2), which is still transparent for light radiation (germanium for infrared radiation). The ends of the optical fibers 6 (Fig. 1 and Fig. 2) or a transparent active tread 11 are coated to protect (from exposure) from the white background in the image a tetraoxytitanium (tetraoxysilane) film 1/4 thick of the backlight background wavelength.

На фиг. 3 показана установка датчика с активным слоем на контролируемую трубу изнутри, а на фиг. 4 - снаружи на трубу, и где криожидкость имеет форму линз (выпуклой или вогнутой формы), котора   вл етс  оптическим элементом одновременно и дл  оптического йЗлуч ёШй й°дл   улЕтразвуково- го. Оптическа  система дл  световодов (видимого света или ИК-излучени ) и ультразвукового контрол  ,т.к. материалы с различным показателем преломлени  работают как оптические элементы, т.е . налицо коллектив оптических элементов или объектив , Где линза одна жидка Т зТсри ожидкости 4, а остальные твердые элементы с различными показател ми преломлени , которые воздействуют на пучки ультразвука, видимого света, инфракрасного излучени  (ИК), управл   ими (последними) таким образом. Сферическую поверхность жидкой линзы образует поверхность контролируемой трубы .In FIG. 3 shows the installation of a sensor with an active layer on a controlled pipe from the inside, and in FIG. 4 - outside the pipe, and where the cryo-fluid has the shape of a lens (convex or concave), which is an optical element at the same time for optical radiation and ultrasound. Optical system for optical fibers (visible light or infrared radiation) and ultrasonic control, because materials with different refractive indices work as optical elements, i.e. there is a collective of optical elements or a lens, Where the lens is one liquid T sTs with an expectation of 4, and the remaining solid elements with different refractive indices that affect the beams of ultrasound, visible light, infrared radiation (IR), control (the latter) in this way. The spherical surface of the liquid lens forms the surface of the controlled pipe.

На фиг. 5 показана схема усилени  лучей ультразвука в процессе дефектоскопии, где лучи ультразвука излучаемого пьезопре- образователем 2 в пр мом направлении 14 проход т через призму 1 из фторопласта попадают в активный слой 12, усиливаютс  и направл ютс  в сторону дефекта 13, часть лучей проходит мимо дефекта, часть отражаетс  от него и проходит в обратном направлении 15, попадают в активный слой 12, усиливаютс  в нем й через призму 1 попадают на пьезопреобразователь 2 совмещенного типа. Далее сигнал подаетс  традиционным путем в обычную серийную дефектоскопическую аппаратуру, например УД2-12 (ультразвуковой дефектоскоп).In FIG. Figure 5 shows the scheme of amplification of ultrasound rays during flaw detection, where the ultrasound rays emitted by the piezoelectric transducer 2 in the forward direction 14 pass through the prism 1 from the fluoroplastic and enter the active layer 12, amplified and directed towards the defect 13, part of the rays pass the defect , a part is reflected from it and passes in the opposite direction 15, enters the active layer 12, amplifies in it, through a prism 1, it enters a combined type piezoelectric transducer 2. Further, the signal is supplied in the traditional way to conventional serial flaw detector equipment, for example, UD2-12 (ultrasonic flaw detector).

Жидкий газ подаетс  в трубку 3 из бало- на с жидким газом, например проп-бутан жидкий азот, аргон, жидка  углекислота, гелий , водород.Liquid gas is supplied to the tube 3 from a liquid gas cylinder, for example prop-butane liquid nitrogen, argon, liquid carbon dioxide, helium, hydrogen.

Твердый азот может охлаждатьс  жидким азотом и за счет испарени  последнего сохран етс  твердый азот.Solid nitrogen can be cooled with liquid nitrogen and solid nitrogen is retained by evaporation of the latter.

Способ осуществл етс  в работе устройств (датчиков) следующим образом.The method is implemented in the operation of devices (sensors) as follows.

По трубке 3 подают криожидкость 4 до полного заполнени  зазора между Датчиком и изделием 5.A cryofluid 4 is supplied through the tube 3 until the gap between the Sensor and the product 5 is completely filled.

В корпусе датчика установлена таблетка 10 из твердого криопродукта, котора  вместе с датчиком до работы хранитс  в криостате.A solid cryogenic tablet 10 is installed in the sensor housing, which, together with the sensor, is stored in a cryostat for operation.

Дополнительный протектор 10, вместе с -криожидкостью 4 охлаждает активный слой 7 или 11 (рис, 1 и фиг. 2).An additional protector 10, together with a -cri-liquid 4 cools the active layer 7 or 11 (Fig. 1 and Fig. 2).

Активный слой 7 или 11 момещен в электрическое поле и по нему протекает ток сверхпроводимости с помощью электро- проводов 9.The active layer 7 or 11 is placed in an electric field and a superconducting current flows through it using electric wires 9.

Совмещенный ПЭП в эхо-импульсном режиме работает через доп.протектор (кри- опротектор) 10 и активный слой 7 (или 11) как в режиме приема, так и в режиме излу- чени , в этом случае световоды только дл  визуального осмотра глазами или оптико- электронными приборами.The combined probe in the echo-pulse mode works through an additional protector (cryoprotectant) 10 and an active layer 7 (or 11) both in the reception mode and in the radiation mode, in this case, the optical fibers are only for visual inspection by eyes or optically - electronic devices.

Вместо совмещенного ПЭП может быть использован и раздельно совмещенный преобразователь в качестве преобразовател  2, который может быть (как все серийные ПЭП) как наклонным преобразователем, так и пр мым. Серийные ПЭП принимают сигнал подтем же углом, под которым излучают их в объект.Instead of a coupled probe, a separately coupled converter can be used as converter 2, which can be (like all serial probes) both an inclined converter and a direct converter. Serial probes receive a signal in the same angle at which they radiate into the object.

При излучении пьезопреобразователем 2 ультразвука через призму 1, активный слой 7 (или 11), дополнительный протектор 10, жидкую линзу криожидкости 4 в контро- лируемом изделии, ультразвук усиливаетс  в активном слое 7 (или 11). Прием ультразвука осуществл етс  в обратном пор дке.When ultrasound is emitted by the piezoelectric transducer 2 through a prism 1, an active layer 7 (or 11), an additional protector 10, a liquid cryo-liquid lens 4 in a controlled article, the ultrasound is amplified in the active layer 7 (or 11). Ultrasound is reversed.

Усилени  ультразвука осуществл етс  в пр мом, так и в обратном направлении (см. фиг. 5) через активный слой.Ultrasound enhancements are carried out both forward and backward (see Fig. 5) through the active layer.

Одновременно с ультразвуковой дефектоскопией производ т осмотр поверхности контролируемого издели  5 через световоды б, одним из которых  вл етс  освещаю- щий, а другой принимающий.Simultaneously with ultrasonic flaw detection, the surface of the product under inspection 5 is inspected through optical fibers b, one of which is the illuminating one and the other receiving one.

Если активный слой прозрачен дл  излучени  световодов 6, как германий в протекторе 11, то свет пропускают пр мо через него(ИК-излучени ), если активный слой не- прозрачен дл  светового излучени , как сверхпроводник 7, то в нем делают прозрачные окна 8, (или отверсти ) дл  осмотра поверхности издели  5. При таком комбинированном контроле труб, криожидкость 4 осуществл ет роль жидкой линзы, т.е. фокусирующего элемента сложного объектива, состо щего из множества линз, элементов и материалов с различными показател ми преломлени  (см. фиг. 3 и фиг. 4).If the active layer is transparent for the emission of optical fibers 6, like germanium in the tread 11, then the light is transmitted directly through it (infrared radiation), if the active layer is transparent for light radiation, like superconductor 7, then transparent windows 8 are made in it. (or holes) to inspect the surface of the product 5. With this combined control of pipes, cryo-liquid 4 acts as a liquid lens, i.e. focusing element of a complex lens, consisting of many lenses, elements and materials with different refractive indices (see Fig. 3 and Fig. 4).

Усиление звука происходит в активном слое 12 к дефекту 13 как в п рмом 14, так и в обратном 15 направлени х, относительно преобразовател  2 (см. фиг. 5). Это усиление базируетс  на физическом эффекте отрицательного поглощени  ультразвука проход щего через полупроводник или сверхпроводник , помещенные в электрическое поле, т.е. происходит усиление звука, И хоты часть энергии ультразвука проходит мимо дефекта и только незначительна  часть попадает на дефект, но за счет этого усилени  (отрицательного поглощени ) эта энерги  все же достигает пьезопреобразовател  предварительно усиленна  в автивном протекторе, а, за счет охлаждени  зоны издели  с помощью криожидкости, обеспечивающий акустический контакт, снижаютс  затухани  и в самом объекте контрол .Sound amplification occurs in the active layer 12 to the defect 13, both in the prime 14 and in the reverse 15 directions, relative to the transducer 2 (see Fig. 5). This amplification is based on the physical effect of negative absorption of ultrasound passing through a semiconductor or superconductor placed in an electric field, i.e. sound amplification occurs, and although part of the ultrasound energy passes by the defect and only a small part falls on the defect, but due to this amplification (negative absorption), this energy nevertheless reaches the piezoelectric transducer previously amplified in the backing protector, and, due to the cooling of the product zone with cryofluids providing acoustic contact reduce attenuation in the test object itself.

Практическа  дефектоскопи  осуществл етс  без изменени  существующих методик обнаружени  дефектов, например, ЭХО-импульсным методом на дефектоскопе УД 2-12 с помощью строб-импульса, на котором фиксируют сначала зондирующий и донный импульс, а затем производ т необходимые измерени .Practical flaw detection is carried out without changing the existing methods for detecting defects, for example, by ECHO-pulse method on a UD 2-12 flaw detector using a strobe pulse, on which a probe and bottom pulse are first recorded and then the necessary measurements are made.

На активный слой из германи  подают напр жение 10В и охлаждают контактной жидкостью, например, смесью жидкого водорода или гели  (5-15)К°. На активный слой из сверхпроводника (сплава, например, ниобий-цирконий , ниобий-титан, ниобий-олово ) подают напр жение 10В и охлаждают тем же составом жидкого водорода-гели .A voltage of 10 V is applied to the active layer from germanium and cooled with a contact liquid, for example, a mixture of liquid hydrogen or gel (5-15) K °. A voltage of 10 V is applied to the active layer of a superconductor (alloy, for example, niobium-zirconium, niobium-titanium, niobium-tin) and cooled with the same composition of liquid hydrogen-gel.

Акустическа  энерги , усиленна  в активном слое и преобразованна  ПЭП в электрические импульсы (после обработки в УД2-12) вывод тс  на экран ЭЛТ.The acoustic energy amplified in the active layer and converted by the probe into electrical impulses (after processing in UD2-12) is displayed on a CRT screen.

С помощью оптических волноводов производ т внешний осмотр объекта контрол  или мощными лазерными импу ьсами создают акустические колебани  в объекте, которые затем воспринимает ПЭП.Using optical waveguides, an external object is inspected, or powerful laser pulses generate acoustic vibrations in the object, which are then picked up by the probe.

Чувствительность данного способа зависит от поглощени  звука и чувствительности акустических датчиков. В обоих случа х эти факторы учитываютс  с положительным эффектом. Поглощение - вследствие охлаждени  криогенной контактной жидкостью снижаетс , а чувствительность датчиков - вследствие работы активного сло  возрастает .The sensitivity of this method depends on the absorption of sound and the sensitivity of the acoustic sensors. In both cases, these factors are taken into account with a positive effect. Absorption, due to cooling by the cryogenic contact liquid, decreases, and the sensitivity of the sensors increases due to the operation of the active layer.

Фиксаци  результатов оптического контрол  осуществл етс  с помощью кино-фото-видео аппаратуры и др. приборами, а так же датчиками видеоизображени . Способ и датчики применим и дл  систем диагностики , например с помощью АЭ и АИ.The recording of the results of optical control is carried out using cinema-photo-video equipment and other devices, as well as video sensors. The method and sensors are also applicable to diagnostic systems, for example using AE and AI.

Claims (5)

1. Способ дефектоскопии, заключающийс  в том,что в контролируемый объект одновременно или последовательно через твердый промежуточный слой и контактную жидкость ввод т оптическое и акустическое1. The method of flaw detection, which consists in the fact that optical and acoustic are introduced into a controlled object simultaneously or sequentially through a solid intermediate layer and contact liquid излучени , принимают, отраженные от поверхностных дефектов оптические сигналы и от внутренних дефектов акустические сигналы , измер ют их параметры и по ним суд т о качестве объекта, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  чувствительности , между промежуточным слоем и контактной жидкостью располагают дополнительный активный слой.radiation, receive optical signals reflected from surface defects and acoustic signals from internal defects, measure their parameters and determine the quality of the object, which, in order to increase sensitivity, has an additional layer between the intermediate layer and the contact liquid active layer. 2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что дополнительный активный слой выполнен из проводника или полупроводника и на него воздействуют электрическим полем заданной величины.2. The method according to claim 1, characterized in that the additional active layer is made of a conductor or semiconductor and is affected by an electric field of a predetermined value. 3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что дополнительный слой выполн ют из проводника или полупроводника и охлаждают до температуры, обеспечивающей его сверхпроводимость.3. A method according to claim 1, characterized in that the additional layer is made of a conductor or semiconductor and cooled to a temperature ensuring its superconductivity. 4.Способ по п. 3, отличающийс  тем, что в качестве контактной жидкости4. The method according to claim 3, characterized in that as the contact fluid использован криопродукт в жидкой фазе.used cryoproduct in the liquid phase. 5.Устройство дл  дефектоскопии, содержащее пьезоэлектрический преобразователь , призму, световод, протектор, отличающеес  тем, что, с целью визуального5. Defectoscopy device comprising a piezoelectric transducer, a prism, a light guide, a tread, characterized in that, for the purpose of visual осмотра поверхности контролируемого издели  и повышени  чувствительности, оно снабжено дополнительным световодом и установленным между призмой и протектором активным слоем, линзой из криопродукта в жидкой фазе, расположенной между протектором и поверхностью исследуемого объекта в специальной оболочке, протектор выполнен из криопродукта в твердой фазе.inspection of the surface of the controlled product and increasing sensitivity, it is equipped with an additional optical fiber and an active layer installed between the prism and the protector, a lens from the cryoproduct in the liquid phase, located between the protector and the surface of the test object in a special shell, the protector is made from the cryoproduct in the solid phase. / b Фиг. 2..FIG. 2 .. Раг.З.Reg.Z. ФигАFig /3/ 3 /5/5 // .5;.5;
SU904858122A 1990-05-17 1990-05-17 Method and device for defectoscopy RU1783413C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904858122A RU1783413C (en) 1990-05-17 1990-05-17 Method and device for defectoscopy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904858122A RU1783413C (en) 1990-05-17 1990-05-17 Method and device for defectoscopy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1783413C true RU1783413C (en) 1992-12-23

Family

ID=21531514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904858122A RU1783413C (en) 1990-05-17 1990-05-17 Method and device for defectoscopy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1783413C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент JP по за вке N 55017, кл. G 01 N 29/04. Патент EP(ЕГ) по за вке 139967А2, кл. G01 N20/04,007 В 41/24. Грешников В. АДробот В. Б. Акустическа эмисси . Стандарт, М.: 1976, с. 94-96, 96-107. Маленька энциклопеди . Ультразвук. Сов. Энц., 1979, с. 262. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3040474B2 (en) Photoacoustic leak detection and method
US4522510A (en) Thin film thickness measurement with thermal waves
US4016761A (en) Optical temperature probe
US7304305B2 (en) Difference-frequency surface spectroscopy
JPS61180129A (en) Device for analyzing previously determined characteristic ofbody, method of testing body and device for analyzing selected characteristic of specimen
US4683750A (en) Thermal acoustic probe
Coda et al. A phase contrast interferometer on DIII‐D
JPH04174345A (en) Light wave reflection image measurement device
JP3302344B2 (en) Scanning squid microscope
CN114858314A (en) Diamond stress measurement system and method based on NV color center
US5020920A (en) Method and apparatus for millimeter-wave detection of thermal waves for materials evaluation
KR20000064554A (en) Surface crystal defect measurement method and apparatus
RU1783413C (en) Method and device for defectoscopy
CN113281011A (en) Magneto-refractive optical fiber refractive index measuring system
Lokberg et al. Long-distance electronic speckle pattern interferometry
US3599477A (en) Apparatus for converting acoustic energy into a visible image
US5026999A (en) Method of remotely measuring subsurface water temperatures by stimulated raman scattering using stimulated brillouin backscattering
CN106644084B (en) A kind of detecting system for light beam and the lower polarization state time-resolved spectrum of magneto-optic memory technique effect
CN108896221A (en) A kind of shockwave signal detection device and method interfered based on Mach-increasing Dare
JPH01214719A (en) Collecting apparatus of optoacoustic signal
Lengfellner et al. Ultrasonic modulation of persistent spectral holes in crystals
KR950019660A (en) Non-contact internal defect flaw detection method and device
GB2027887A (en) Improvements in or relating to methods of non-destructive testing
Landry et al. Optical heterodyne detection in Bragg imaging
JPS6275363A (en) Laser distance measuring apparatus