Claims (7)
1. Нелинейный акустический способ обнаружения трещин и их местоположений в конструкции, заключающийся в том, что в исследуемую конструкцию периодически излучают ультразвуковую волну, одновременно с этим в конструкции возбуждают низкочастотную вибрацию с амплитудой, достаточной для обеспечения взаимодействия на трещине ультразвуковой волны и низкочастотной вибрации, после чего осуществляют прием ультразвуковой волны и определяют амплитуду модуляции ультразвуковой волны, а о наличии и величине трещин судят по превышению амплитудой модуляции некоторого порогового значения, о местоположении же трещин судят по временной задержке распространения ультразвуковой волны, отличающийся тем, что ультразвуковую волну последовательно излучают в конструкцию под различными углами ввода αi, где i=0, 1...k, изменяя угол αi от минимально необходимого угла α0 до максимально необходимого угла αk формируя тем самым диапазон исследуемых дальностей, при этом для каждого значения угла ввода αi определяют текущее распределение значений амплитуды модуляции ультразвуковой волны от дальности, выполняя это, по крайне мере, для двух значений частот низкочастотной вибрации, после чего из полученных распределений для каждого угла ввода αi выбирают и регистрируют для каждой дальности только максимальные значения амплитуд модуляции ультразвуковой волны, по которым судят о наличии и величине трещин.1. A non-linear acoustic method for detecting cracks and their locations in a structure, which consists in the fact that an ultrasonic wave is periodically emitted into the structure under study, at the same time low-frequency vibration with an amplitude sufficient to allow interaction of an ultrasonic wave and a low-frequency vibration on the crack after why the ultrasonic wave is received and the modulation amplitude of the ultrasonic wave is determined, and the presence and magnitude of cracks are judged by the excess of the amplitude m modulation of a certain threshold value, the location of the cracks is judged by the time delay of propagation of the ultrasonic wave, wherein the ultrasonic wave sequentially emit structure at different angles entering α i, where i = 0, 1 ... k, varying the angle α i from the minimum required angle α 0 to the maximum desired angle α k thus forming the test range of distances, wherein for each value of the input angle α i determined by the current distribution of the amplitude values of the modulation wave from the ultrasonic range Performing it at least two low-frequency vibration of frequencies, whereupon from the obtained distributions for each input angle α i are selected and recorded for each range, only the maximum value of the modulation amplitude of the ultrasonic wave, which is judged by the presence and size of cracks.
2. Нелинейный акустический способ по п.1, отличающийся тем, что для всего диапазона установленных дальностей и частот низкочастотных вибраций, из всех зарегистрированных значений амплитуд модуляции для каждой дальности устанавливают значение амплитуды модуляции, соответствующее максимальному из всех возможных для данной дальности.2. The non-linear acoustic method according to claim 1, characterized in that for the entire range of established ranges and frequencies of low-frequency vibrations, from all recorded values of the modulation amplitudes for each range, a modulation amplitude value corresponding to the maximum of all possible for a given range is set.
3. Нелинейный акустический способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что излучение и прием ультразвуковой волны осуществляют в узле колебания возбуждаемой низкочастотной вибрации.3. The non-linear acoustic method according to claim 1 or 2, characterized in that the radiation and reception of the ultrasonic wave is carried out in the vibration unit of the excited low-frequency vibration.
4. Устройство для нелинейного акустического обнаружения трещин и их местоположений в конструкции содержит, по крайне мере, один ультразвуковой преобразователь, ультразвуковой эхолокатор, а также блок возбуждения низкочастотных колебаний, содержащий последовательно соединенные генератор низкой частоты и вибратор, приведенный в контакт с поверхностью исследуемой конструкции посредством сопрягающего элемента, при этом выход ультразвукового эхолокатора соединен с блоком обработки информации, отличающееся тем, что в нем установлены блок управления и электронный узел изменения угла ввода ультразвуковой волны, выполненный в виде акустической призмы с установленной на ее поверхности матрицей из n ультразвуковых преобразователей и соединенного с ними блока коммутации, соединенного также с блоком управления и ультразвуковым эхолокатором, который подключен к блоку обработки информации, с которым соединен также и блок управления, при этом блок коммутации выполнен с возможностью одновременной поэлементной коммутации m (m<n) ультразвуковых преобразователей.4. A device for nonlinear acoustic detection of cracks and their locations in a structure includes at least one ultrasonic transducer, an ultrasonic sonar, and a low-frequency oscillation excitation unit, comprising a low-frequency generator and a vibrator connected in series with the surface of the investigated structure by means of the connecting element, while the output of the ultrasonic sonar is connected to the information processing unit, characterized in that it contains to the control unit and the electronic unit for changing the angle of entry of the ultrasonic wave, made in the form of an acoustic prism with an array of n ultrasonic transducers and a switching unit connected to them, also connected to the control unit and ultrasonic sonar, which is connected to the information processing unit, installed on its surface, with which also connects the control unit, while the switching unit is configured to simultaneously m-by-element switching m (m <n) ultrasonic transducers.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в качестве блока управления служит компьютер из блока обработки информации.5. The device according to claim 4, characterized in that the computer from the information processing unit serves as a control unit.
6. Устройство по п.4 или 5, отличающееся тем, что в него введен блок поворота акустической призмы вокруг оси, совпадающей с нормалью к поверхности конструкции в месте контакта с ней акустической призмы.6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that a rotational block of the acoustic prism about an axis coinciding with the normal to the surface of the structure at the point of contact of the acoustic prism is introduced into it.
7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что акустическая призма выполнена симметричной, а матрица ультразвуковых преобразователей располагается на ее поверхности также симметрично, обеспечивая ввод ультразвуковой волны через акустическую призму не только под разными углами, но и в разных направлениях.7. The device according to claim 4, characterized in that the acoustic prism is made symmetrical, and the matrix of ultrasonic transducers is also located symmetrically on its surface, providing the input of the ultrasonic wave through the acoustic prism not only at different angles, but also in different directions.