RU1797043C - Method of ultrasonic defectoscopy of products with simultaneous acoustic contact quality control - Google Patents
Method of ultrasonic defectoscopy of products with simultaneous acoustic contact quality controlInfo
- Publication number
- RU1797043C RU1797043C SU914951163A SU4951163A RU1797043C RU 1797043 C RU1797043 C RU 1797043C SU 914951163 A SU914951163 A SU 914951163A SU 4951163 A SU4951163 A SU 4951163A RU 1797043 C RU1797043 C RU 1797043C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplitude
- vibrations
- transducer
- transverse
- product
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к акустическим методам неразрушающего контрол , Целью изобретени вл етс упрощение реализации способа при использовании пр мого преобразовател за счет обеспечени возможности визу- ального воспри ти информации. Под конкретное изделие определ ют зависимость амплитуды поперечных колебаний, трансформированных при отражении от донной и - м и - д ь й поверхности продольных, и зависимость амплитуды отраженных от стандартного отражател продольных колебаний, причем этот отражатель задает чувствительность контрол от поперечных размеров активного элемента пр мого преобразовател . Необходимый размер активного элемента выбирают по точке пересечени зависимостей . Пр мой преобразователь 1 с необходимым размером активного элемента 3 устанавливают на изделие 2 и излучают им импульсы продольных колебаний. Преобразователем 1 принимают как продольные колебани , отраженные изделием 2, так и поперечные, образующиес в результате трансформации из продольных колебаний при отражении последних от донной поверхности издели 2, и измер ют их амплитуды. По величине амплитуды прин тых продольных колебаний определ ют дефектность издели 2, а по величине амплитуды прин тых поперечных.колебаний определ ют качество акустического контакта преобразовател 1 с изделием 2. 2 ил. Ч N В /////////// У (Л С ч о VJ о Јь W The invention relates to acoustic non-destructive testing methods. The aim of the invention is to simplify the implementation of the method using a direct transducer by providing the possibility of visual perception of information. For a specific product, the dependence of the amplitude of the transverse vibrations transformed during reflection from the bottom and –th and –th surfaces of the longitudinal vibrations, and the dependence of the amplitude of the longitudinal vibrations reflected on the standard reflector are determined, and this reflector determines the sensitivity of the control from the transverse dimensions of the active element of the direct transducer . The required size of the active element is selected at the intersection point of the dependencies. A direct converter 1 with the required size of the active element 3 is installed on the product 2 and emits longitudinal vibrations from it. The transducer 1 receives both the longitudinal vibrations reflected by the product 2 and the transverse ones resulting from the transformation from the longitudinal vibrations when the latter are reflected from the bottom surface of the product 2, and their amplitudes are measured. The magnitude of the amplitude of the received longitudinal vibrations determines the defectiveness of the product 2, and the magnitude of the amplitude of the received transverse vibrations determines the quality of the acoustic contact of the transducer 1 with the product 2. 2 il. H N B /////////// U (L S h o VJ o Ј b W
Description
Фиа.1Fia. 1
Изобретение относитс к области акустических методов неразрушающего контрол и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии изделий с плоскопараллельными поверхност ми , например, плит, поковок и т.п.The invention relates to the field of acoustic non-destructive testing methods and can be used for ultrasonic (US) inspection of products with plane-parallel surfaces, for example, plates, forgings, etc.
Известен способ УЗ-дефектоскопии изделий с контролем качества акустического контакта, заключающийс в том, что ориентируют преобразователь относительно издели большой прот женности и малого поперечного сечени так ,чтобы возбуждались нормальные волны, возбуждают в изделии импульсы УЗ-колебаний, принимают УЗ-колебани , распростран ющиес в одну сторону, определ ют наличие дефектов, а по параметрам колебаний, распростран ющихс в другую сторону, определ ют качество акустического контакта.A known method of ultrasonic inspection of products with quality control of acoustic contact, which consists in orienting the transducer relative to a product of great length and small cross section so that normal waves are excited, excite pulses of ultrasonic vibrations in the product, and accept ultrasonic vibrations propagating in one direction, the presence of defects is determined, and the quality of the acoustic contact is determined by the vibration parameters propagating in the other direction.
Недостатком этого способа вл етс недостаточно широка область применени вследствие возможности работы только с издели ми типа проволоки, ленты и т.п.The disadvantage of this method is not wide enough because of the possibility of working only with products such as wire, tape, etc.
Наиболее близким по технической сущности к за вленному вл етс способ УЗ-дефектоскопии изделий с контролем качества акустического контакта, заключающийс в том, что ввод т в изделие импульсы УЗ-колебаний , принимают отраженные в изделии импульсы УЗ-колебаний, измер ют их амплитуду , по величине амплитуды донного сигнала оценивают качество акустического контакта и по величине других эхо-сигналов суд т о наличии дефектов, причем используемые дл дефектоскопии УЗ-колебани возбуждаютс и принимаютс одним активным элементом, а используемые дл контрол качества акустического контакта продольные УЗ-колебани возбуждают и принимают другим активным элементом.The closest in technical essence to the claimed is a method of ultrasonic inspection of products with acoustic contact quality control, which consists in the fact that ultrasonic vibrations are introduced into the product, ultrasound vibrations reflected in the product are received, their amplitude is measured, the magnitude of the amplitude of the bottom signal, the quality of the acoustic contact is evaluated and the magnitude of other echo signals determines the presence of defects, the ultrasonic vibrations used for flaw detection are excited and received by one active element, and Longitudinal ultrasonic vibrations, which are needed to control the quality of acoustic contact, are excited and received by another active element.
Недостатком данного способа вл етс относительно сложна реализаци вследствие необходимости использовани специального оборудовани . Либо преобразователь должен быть снабжен специальным активным элементом, возбуждающим использующиес дл оценки качества акустического контакта сигналы, либо, при возможности приема данного сигнала непосредственно от используемого дл дефектоскопии активного элемента, необходимо применение специальных электронных блоков, обеспечивающих выравнивание на экране дефектоскопа амплитуды сигналов от дефектов и донного сигнала, поскольку обычно эти сигналы значительно отличаютс по амплитуде.The disadvantage of this method is the relatively difficult implementation due to the need to use special equipment. Either the transducer must be equipped with a special active element that excites the signals used to assess the quality of the acoustic contact, or, if it is possible to receive this signal directly from the active element used for flaw detection, it is necessary to use special electronic units that ensure that the amplitude of the signals from the defects and the bottom signal are aligned on the screen of the flaw detector signal, because usually these signals vary significantly in amplitude.
Целью изобретени вл етс упрощение реализации способа при контроле пр мым преобразователем за счет обеспечени возможности визуального воспри ти информации вследствие использовани поперечных УЗ-колебаний, трансформированных при отражении от донной поверхности излучаемых продольных УЗ-колебаний.The aim of the invention is to simplify the implementation of the method when monitoring with a direct transducer by providing the possibility of visual perception of information due to the use of transverse ultrasonic vibrations, transformed when reflected from the bottom surface of the emitted longitudinal ultrasonic vibrations.
Поставленна цель достигаетс предварительным определением зависимости амплитуды поперечных колебаний, трансформированных при отражении от донной поверхности продольных от поперечных размеров активногоThe goal is achieved by preliminary determination of the dependence of the amplitude of transverse vibrations, transformed when reflected from the bottom surface of the longitudinal from the transverse dimensions of the active
0 элемента преобразовател и выбором по этой зависимости требуемого поперечного размера активного элемента.0 element of the transducer and the choice according to this dependence of the required transverse size of the active element.
Сущность изобретени заключаетс в том, что сначала определ ют зависимостьThe essence of the invention is that first determine the relationship
5 амплитуды поперечных колебаний, трансформированных при отражении от донной поверхности продольных, от поперечных размеров активного элемента преобразовател и зависимость амплитуды отраженных5 the amplitude of the transverse vibrations, transformed when reflected from the bottom surface of the longitudinal, from the transverse dimensions of the active element of the transducer and the dependence of the amplitude of the reflected
0 от стандартного отражател продольных УЗ-колебаний дл заданной чувствительности эхо-метода контрол также от поперечных размеров активного элемента преобразовател . Затем по полученным зави5 симост м выбирают поперечный размер активного элемента преобразовател , соответствующий равенству амплитуд этих зависимостей. После этого приступают непосредственно к дефектоскопии, дл чего0 from a standard reflector of longitudinal ultrasonic vibrations for a given sensitivity of the echo method, also from the transverse dimensions of the active element of the transducer. Then, according to the obtained dependences5, the transverse size of the active element of the transducer is selected, which corresponds to the equality of the amplitudes of these dependences. After that proceed directly to the inspection, for which
0 устанавливают пр мой УЗ-преобразователь с выбранным поперечным размером активного элемента на плоскую поверхность издели , и ввод т с его помощью в изделие импульсы продольных УЗ-колебаний. При5 нимают этим же преобразователем отраженные в изделии импульсы УЗ-колебаний и измер ют их амплитуду. О наличии дефектов суд т по величине амплитуды эхо-сигналов , врем распространени которых0, a direct ultrasonic transducer with a selected transverse size of the active element is mounted on the flat surface of the product, and pulses of longitudinal ultrasonic vibrations are introduced into the product with its help. 5 the pulses of ultrasonic vibrations reflected in the product are taken by the same transducer and their amplitude is measured. The presence of defects is judged by the magnitude of the amplitude of the echo signals, the propagation time of which
0 соответствует временному интервалу между временем, необходимым продольным колебани м дл преодолени рассто ни от активного элемента преобразовател до поверхности ввода и обратно, и временем, не5 обходимым продольным колебани м дл преодолени рассто ни от активного элемента преобразовател до донной поверхности издели и обратно. Качество акустического контакта преобразовател с изделием оцени0 вают по величине амплитуды поперечных колебаний , трансформированных при отражении от донной поверхности продольных колебаний .:0 corresponds to the time interval between the time necessary for the longitudinal oscillations to cover the distance from the active element of the transducer to the input surface and vice versa and the time necessary for the longitudinal vibrations to overcome the distance from the active element of the transducer to the bottom surface of the article and vice versa. The quality of the acoustic contact between the transducer and the product is estimated by the magnitude of the amplitude of the transverse vibrations transformed by reflection of longitudinal vibrations from the bottom surface.:
На фиг.1 представлена схема способаFigure 1 presents a diagram of a method
5 УЗ-дефектоскопии изделий с контролем качества акустического контакта; на фиг.2 - график зависимости амплитуды AI поперечных колебаний, трансформированных при отражений от донной поверхности продольных колебаний, от диаметра D пьезоэлемента пр мого преобразовател (сплошна крива а) и график зависимости амплитуды Аз отраженных от стандартного плоскодонного отражател продольных колебаний от диаметра D пьезоэлемента пр мого преобразовател (пунктирна крива б).5 ultrasonic inspection of products with quality control of acoustic contact; figure 2 is a graph of the amplitude AI of the transverse vibrations, transformed during reflections from the bottom surface of the longitudinal vibrations, on the diameter D of the piezoelectric element of the direct transducer (solid curve a) and a graph of the amplitude Az reflected from the standard flat-bottom reflector of longitudinal vibrations on the diameter D of the piezoelectric element pr converter (dashed curve b).
На фиг.2 позицией 1 обозначен пр мой УЗ-преобразователь, позицией 2 - контролируемое изделие толщиной Н, а позицией 3 - активный элемент преобразовател 1.In Fig. 2, 1 denotes a direct ultrasonic transducer, 2 denotes a monitored article of thickness H, and 3 denotes the active element of the transducer 1.
Способ УЗ-дефектоскопии изделий с контролем качества акустического контакта реализуетс следующим образом.The method of ultrasonic inspection of products with acoustic contact quality control is implemented as follows.
Дл заданной толщины Н контролируемого издели 2 определ ют зависимость ам- плитуды AI поперечных колебаний, трансформированных при отражении от донной поверхности продольных колебаний , от поперечных размеров, например, диаметра D активного элемента преобразовател 1. При установке на бездефектный участок издели 2 или идентичного ему образца пр мого УЗ преобразовател 1 излучают им импульсы продольных волн. Вследствие того, любой пр мой преобразователь обладает определенной диаграммой направленности, часть излученных им колебаний падает на донную поверхность под углом и при отражении трансформируетс в поперечные колебани , которые возвращаютс к преобразователю 1 и принимаютс им. Амплитуда принимаемых им трансформированных поперечных колебаний зависит от поперечных размеров активного элемента 3, например, диаметра D дисковой пьезопластины, так как при изменении диаметра D мен етс диапазон углов падени продольных колебаний, трансформирующихс именно в те поперечные колебани , которые принимаютс преобразователем 1, и, соответственно, необходимо учитывать изменени , обусловленные функцией, описывающей диаграмму направленности элемента 3, и коэффициентом отражени . Экспериментально полученные результаты на материале 1420 толщиной 30 мм при помощи набора преобразователей фирмы Кра- уткрамер на частоту 2 МГц представлены на фиг.2 кривой а. Также дл этой толщины И определ ют зависимость амплитуды А2 отраженных от стандартного отражател продольных колебаний дл заданной чувствительности эхо-контрол от диаметра D активного элемента 3 преобразовател 1. Дл этого тот же набор преобразователей поочередно устанавливаетс на стандартный образец с плоскодонным отражателем 0 1,2 мм, залегающим на глубине 30 мм. которым и определ етс чувствительность эхо-контрол , и измер етс амплитуда А2 5 эхо-сигнала от отражател . Результаты представлены на фиг.2 кривой б. Из графика следует, что кривые пересекаютс при мм, что соответствуют типу преобразовател К2. Преобразователь 1 типа К2 устанав0 ливают на поверхности издели 2, излучают им импульсы продольных УЗ колебаний и сканируют изделие 2. Основна часть продольных колебаний распростран етс нормально поверхности ввода и при наличии вFor a given thickness H of the controlled product 2, the dependence of the amplitude AI of the transverse vibrations, transformed upon reflection from the bottom surface of the longitudinal vibrations, on the transverse dimensions, for example, the diameter D of the active element of the transducer 1, is determined. When installed on a defect-free portion of the product 2 or an identical sample The direct ultrasonic transducer 1 emits longitudinal wave pulses to it. As a result, any direct transducer has a certain radiation pattern, a part of the oscillations emitted by it falls onto the bottom surface at an angle and, when reflected, is transformed into transverse vibrations, which return to the transducer 1 and are received by it. The amplitude of the transformed transverse vibrations it receives depends on the transverse dimensions of the active element 3, for example, the diameter D of the piezoelectric plate, since with a change in the diameter D the range of angles of incidence of the longitudinal vibrations changes, transforming precisely into the transverse vibrations that are received by the transducer 1, and, accordingly , changes due to the function describing the radiation pattern of element 3 and the reflection coefficient must be taken into account. The experimentally obtained results on a 1420 material with a thickness of 30 mm using a set of Krautkramer transducers at a frequency of 2 MHz are presented in Fig. 2 of curve a. Also, for this thickness And, the dependence of the amplitude A2 of the longitudinal vibrations reflected from the standard reflector for a given echo control sensitivity on the diameter D of the active element 3 of the transducer 1 is determined. To do this, the same set of transducers are alternately mounted on a standard sample with a flat-bottom reflector of 0 1.2 mm lying at a depth of 30 mm. which determines the sensitivity of the echo control, and measures the amplitude A2 5 of the echo from the reflector. The results are presented in figure 2 curve b. From the graph it follows that the curves intersect at mm, which corresponds to the type of transducer K2. A K2 type converter 1 is mounted on the surface of the article 2, emits longitudinal ultrasonic vibrations from it, and scans the product 2. Most of the longitudinal vibrations propagate normally on the input surface and if
5 изделии 2 дефектов отражаетс от них и возвращаетс к преобразователю 1, также как и в донный сигнал продольной волны. Часть продольных колебаний падает на донную поверхность под углом и, отража сь,5 of the article 2, defects are reflected from them and returned to the transducer 1, as well as to the longitudinal wave bottom signal. A part of the longitudinal vibrations falls on the bottom surface at an angle and, reflecting,
0 трансформируетс в поперечные колебани и также попадает на преобразователь 1. Преобразователем 1 принимаютс все поступившие на него колебани и их наблюдают в виде эхо-импульсов на экране0 is transformed into transverse vibrations and also hits the transducer 1. Transducer 1 takes all the vibrations received on it and they are observed in the form of echo pulses on the screen
5 дефектоскопа. О наличии дефектов суд т по .величинам амплитуд продольных колебаний , прин тых преобразователем 1 и лежащих на экране УЗ дефектоскопов между зондирующим и донным импульсами. В слу0 чае наличи дефектов амплитуда этих импульсов превышает пороговый уровень. .Качество акустического контакта оценивают по величине амплитуды поперечных колебаний , прин тых преобразователем 1 и соот5 ветствующих по времени прихода сумме времени распространени продольных и поперечных колебаний от активного элемента 3 преобразовател 1 до донной поверхности издели 2. Об ухудшении5 flaw detectors. The presence of defects is judged by the magnitudes of the amplitudes of the longitudinal vibrations received by the transducer 1 and lying on the screen of the ultrasonic flaw detectors between the probe and bottom pulses. In the case of the presence of defects, the amplitude of these pulses exceeds the threshold level. . The quality of acoustic contact is estimated by the magnitude of the amplitude of the transverse vibrations received by the transducer 1 and corresponding to the arrival time by the sum of the propagation time of the longitudinal and transverse vibrations from the active element 3 of the transducer 1 to the bottom surface of the article 2. On the deterioration
0 качества контакта свидетельствует недостижение амплитуды этих импульсов порогового уровн . Вследствие выбора размера D вышеуказанным образом оператор имеет возможность одновременно наблюдать на0 contact quality indicates the failure to achieve the amplitude of these pulses at the threshold level. Due to the choice of size D in the above manner, the operator is able to simultaneously observe on
5 экране дефектоскопов при стационарном его коэффициенте усилени по развертке положение импульсов, несущих информацию о дефектах и качестве акустического контакта, относительно порогового уровн .5 of the flaw detector screen, with its stationary gain by sweep, the position of the pulses carrying information about the defects and the quality of the acoustic contact relative to the threshold level.
0 Можно допустить некоторое неравенство амплитуд AI и Аа при выборе размера D, если динамический диапазон экрана дефектоскопа позвол ет одновременно отслеживать оператору высоту импульсов, несущих0 We can allow some inequality of the amplitudes AI and Aa when choosing the size D, if the dynamic range of the flaw detector screen allows the operator to simultaneously track the height of the pulses carrying
5 информацию о дефектах и качестве акустического контакта.5 information on defects and quality of acoustic contact.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914951163A RU1797043C (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Method of ultrasonic defectoscopy of products with simultaneous acoustic contact quality control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914951163A RU1797043C (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Method of ultrasonic defectoscopy of products with simultaneous acoustic contact quality control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1797043C true RU1797043C (en) | 1993-02-23 |
Family
ID=21582276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914951163A RU1797043C (en) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | Method of ultrasonic defectoscopy of products with simultaneous acoustic contact quality control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1797043C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506585C1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта" | Method to control quality of acoustic contact with ultrasonic flaw detection |
-
1991
- 1991-06-27 RU SU914951163A patent/RU1797043C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N° 280022, кл. G 01 N 29/04, 1967. Гурвич А.К. и Ермолов И.Н. Ультразвуко- вый контроль сварных швов. - Киев, Техника, 1972, с. 373-374. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506585C1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта" | Method to control quality of acoustic contact with ultrasonic flaw detection |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0826148B1 (en) | Ultrasonic inspection | |
US3895685A (en) | Method and apparatus for ultrasonic inspection of weldments | |
JPH0525045B2 (en) | ||
US5383365A (en) | Crack orientation determination and detection using horizontally polarized shear waves | |
CA2012374C (en) | Ultrasonic crack sizing method | |
RU1797043C (en) | Method of ultrasonic defectoscopy of products with simultaneous acoustic contact quality control | |
US4596142A (en) | Ultrasonic resonance for detecting changes in elastic properties | |
US5046363A (en) | Apparatus for rapid non-destructive measurement of die attach quality in packaged integrated circuits | |
JP3241519B2 (en) | Ultrasonic flaw detection method and apparatus | |
US4380929A (en) | Method and apparatus for ultrasonic detection of near-surface discontinuities | |
Gauthier et al. | EMAT generation of horizontally polarized guided shear waves for ultrasonic pipe inspection | |
RU2791670C1 (en) | Method for checking quality of acoustic contact between ultrasonic transducer and ceramic product during ultrasonic flaw detection | |
RU2622459C1 (en) | Method of ultrasonic inspection of articles | |
RU2789244C1 (en) | Method for ultrasonic control of the surface of quartz ceramic products for the presence of scratches | |
JP3612849B2 (en) | C-scan ultrasonic flaw detection method and apparatus | |
RU1797042C (en) | Method of ultrasonic inspection of articles with plain-parallel surfaces | |
JPH0212609Y2 (en) | ||
RU2739385C1 (en) | Soldered joints ultrasonic testing method | |
JPH10221308A (en) | Method and device of detecting ruptured part in metal and probe | |
Smith | The use of surface scanning waves to detect surface-opening cracks in concrete | |
SU1228007A1 (en) | Method of article ultrasonic inspection | |
Bond | Basic inspection methods (Pulse-echo and transmission methods) | |
SU1732258A1 (en) | Piece of work ultrasonic testing by scanning beam method using | |
SU603896A1 (en) | Method of testing acoustic contact | |
RU2032171C1 (en) | Ultrasonic test method for cylindrical parts |