RU2024015C1 - Process of test of plate rolled stock with echo-through method - Google Patents

Process of test of plate rolled stock with echo-through method Download PDF

Info

Publication number
RU2024015C1
RU2024015C1 SU5008335A RU2024015C1 RU 2024015 C1 RU2024015 C1 RU 2024015C1 SU 5008335 A SU5008335 A SU 5008335A RU 2024015 C1 RU2024015 C1 RU 2024015C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
control zone
echo
sound
transmitted pulse
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Каширин
А.В. Осетров
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина)
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 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина) filed Critical Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority to SU5008335 priority Critical patent/RU2024015C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2024015C1 publication Critical patent/RU2024015C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

FIELD: ultrasonic testing. SUBSTANCE: ultrasonic testing with use of echo-through method with automatic isolation of time interval of possible emergence of echo-through pulse due to use of additional acoustic channel located exterior to test zone is conducted. Selection of distance between uniaxial radiator and receiver depending on range of thicknesses of tested plate rolled stock and on measurement errors is optimized and velocity of contact liquid (water) is measured in process of test. EFFECT: increased authenticity in detection of surface flaws. 4 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии толстолистового проката, когда эффективно можно использовать эхо-сквозной метод контроля. The invention relates to a control and measuring technique and can be used for ultrasonic flaw detection of plate products, when an echo-through control method can be effectively used.

Технической задачей является разработка способа дефектоскопии толстолистового проката, позволяющего надежно обнаруживать дефекты, в том числе приповерхностные. The technical task is to develop a method for flaw detection of plate, which allows reliable detection of defects, including near-surface.

Известен эхо-сквозной способ ультразвукового контроля [1, 2], заключающийся в сквозном прозвучивании контролируемого изделия, измерении амплитуды первого прошедшего импульса и амплитуды эхо-сквозного импульса, расположенного между первым и вторым прошедшими импульсами, определении факта наличия дефекта на основании соотношения амплитуд эхо-импульса и первого прошедшего импульса. Known echo-through method of ultrasonic testing [1, 2], which consists in through sounding the controlled product, measuring the amplitude of the first transmitted pulse and the amplitude of the echo-through pulse located between the first and second transmitted pulses, determining the fact of a defect based on the ratio of the amplitudes of the echo pulse and the first transmitted pulse.

Недостатком известного способа является трудность выделения временного промежутка, в пределах которого может появиться эхо-импульс от внутреннего дефекта, так как длина этого временного промежутка зависит от толщины контролируемого изделия. Если устанавливать временной промежуток вручную, то при контроле листового проката, имеющего разнотолщинность, приходится исходить из наименее возможной толщины листового проката, чтобы за эхо-импульс не принять второй прошедшей импульс. Это ведет к увеличению неконтролируемых верхней и нижней приповерхностных зон, где могут находиться приповерхностные дефекты металла. The disadvantage of this method is the difficulty of allocating a time period within which an echo pulse from an internal defect may appear, since the length of this time period depends on the thickness of the product being monitored. If you set the time interval manually, then when monitoring sheet metal having a thickness, it is necessary to proceed from the smallest possible thickness of sheet metal so that the second transmitted impulse is not taken as an echo pulse. This leads to an increase in the uncontrolled upper and lower near-surface zones, where near-surface metal defects can be located.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ контроля эхо-сквозным методом [3] путем одновременного прозвучивания толщи воды вне зоны контроля и контролируемого изделия в зоне контроля, измерения разницы времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды и через контролируемое изделие, измерения амплитуды первого прошедшего через изделие импульса, измерения амплитуды эхо-импульса во временном интервале от момента окончания первого прошедшего импульса через контролируемое изделие до момента времени, отстоящего от первого прошедшего импульса на время
Δτ=2

Figure 00000001
-δτ, где Lр - расстояние между излучателем и приемником в зоне контроля;
Lи - расстояние между излучателем и приемником при прозвучивании толщи воды вне зоны контроля;
Св - скорость звука в воде;
См - скорость звука в контролируемом листовом прокате;
Δt - измеренная разница времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды и через контролируемое изделие;
δτ - поправка на длительность второго прошедшего импульса и погрешность определения Δτ с целью получения заниженного значения Δτ, определения факта наличия дефекта на основании соотношения амплитуд эхо-импульса и первого прошедшего импульса.The closest in technical essence to the invention is a method of control by an echo-through method [3] by simultaneously sounding the water column outside the control zone and the controlled product in the control zone, measuring the difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column and through the controlled product, measuring the amplitude of the first the pulse passing through the product, measuring the amplitude of the echo pulse in the time interval from the moment the first transmitted pulse passes through the controlled product to the time Spaced from the first transmitted pulse at time
Δτ = 2
Figure 00000001
-δτ, where L p is the distance between the emitter and the receiver in the control zone;
L and - the distance between the emitter and the receiver when sounding the water column outside the control zone;
C in - the speed of sound in water;
With m - the speed of sound in a controlled sheet metal;
Δt is the measured difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column and through the controlled product;
δτ is the correction for the duration of the second transmitted pulse and the error in determining Δτ in order to obtain an underestimated value of Δτ, to determine the fact of a defect based on the ratio of the amplitudes of the echo pulse and the first transmitted pulse.

Недостатком известного способа является невысокая достоверность выявления приповерхностных дефектов, что вызвано возможными погрешностями определения Δτ и, следовательно, завышенным значением δτ. В результате увеличивается верхняя и нижняя неконтролируемые приповерхностные зоны. Погрешность определения Δτ обусловлена необходимостью задания скорости звука в воде, которая может меняться в достаточно широком диапазоне в зависимости от температуры воды и наличия в ней примесей. The disadvantage of this method is the low reliability of detecting near-surface defects, which is caused by possible errors in determining Δτ and, therefore, an overestimated value of δτ. As a result, the upper and lower uncontrolled near-surface zones increase. The error in determining Δτ is due to the need to set the speed of sound in water, which can vary over a fairly wide range depending on the temperature of the water and the presence of impurities in it.

Техническим результатом изобретения является повышение достоверности выявления приповерхностных дефектов. The technical result of the invention is to increase the reliability of detection of surface defects.

Это достигается тем, что дополнительно измеряют разницу времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды вне зоны контроля и в зоне контроля при отсутствии контролируемого изделия и определяют скорость звука в воде по выражению
Св = (Lр - Lи)/ Δ to, где to - измеренная разница времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды вне зоны контроля и в зоне контроля при отсутствии контролируемого изделия; а расстояние между излучателем и приемником звука при прозвучивании толщи воды выбирают из соотношения
Lи=Lр-

Figure 00000002
lmax+l
Figure 00000003
, где lmax, lmin - наибольшая и наименьшая толщины контролируемого толстолистового проката;
δCM , δCB - относительные погрешности задания скорости звука в толстолистовом прокате и измерения скорости звука в воде.This is achieved by the fact that they additionally measure the difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column outside the control zone and in the control zone in the absence of a controlled product and determine the speed of sound in water by the expression
With in = (L p - L u ) / Δ t o , where t o is the measured difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column outside the control zone and in the control zone in the absence of a controlled product; and the distance between the emitter and the sound receiver when sounding the water column is selected from the ratio
L and = L p -
Figure 00000002
l max + l
Figure 00000003
, where l max , l min - the largest and smallest thickness of the controlled plate;
δ CM , δ CB are the relative errors of setting the speed of sound in plate hire and measuring the speed of sound in water.

Сущность изобретения заключается в создании условий измерений, при которых уменьшается погрешность вычисления интервала времени и удается точнее приблизиться ко второму прошедшему импульсу при измерениях амплитуды эхо-импульса. Эти условия заключаются, во-первых, в измерении скорости звука в воде и, во-вторых, в использовании расстояния между излучателем и приемником при прозвучивании толщи воды вне зоны контроля, обеспечивающего наименьшую погрешность с учетом возможного диапазона толщин контролируемых изделий. The essence of the invention lies in the creation of measurement conditions under which the error in calculating the time interval is reduced and it is possible to more accurately approach the second transmitted pulse when measuring the amplitude of the echo pulse. These conditions consist, firstly, in measuring the speed of sound in water and, secondly, in using the distance between the emitter and the receiver when sounding the water column outside the control zone, which ensures the smallest error taking into account the possible thickness range of the controlled products.

В предлагаемом способе введены две операции - измерение разницы времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды вне зоны контроля и в зоне контроля при отсутствии контролируемого изделия и установка на определенном расстоянии излучателя и приемника при прозвучивании толщи воды, ранее не использовавшиеся для повышения достоверности обнаружения приповерхностных дефектов при контроле толстолистового проката. In the proposed method, two operations are introduced - measuring the difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column outside the control zone and in the control zone in the absence of a controlled product and installing a transmitter and receiver at a certain distance when sounding the water column that were not previously used to increase the reliability of detection of surface defects at control of plate hire.

На фиг. 1 показана схема прозвучивания толщи воды вне зоны контроля и контролируемого изделия в зоне контроля; на фиг. 2 - эхо-сквозной метод измерений; на фиг. 3 - функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. In FIG. 1 shows a sounding diagram of a water column outside a control zone and a controlled product in a control zone; in FIG. 2 - echo-through measurement method; in FIG. 3 is a functional diagram of a device that implements the method; in FIG. 4 is a timing diagram explaining the operation of the device.

Изобретение позволяет достовернее определить зону появления эхо-импульса при контроле толстолистового проката в широком диапазоне его толщин, причем окончание этой зоны определяется при минимизировании возможной погрешности. Эхо-импульс может появиться сразу за первым прошедшим импульсом и находиться до начала второго прошедшего импульса. Поэтому для определения окончания зоны появления эхо-импульса необходимо для появления второго прошедшего импульса знать время прихода второго прошедшего импульса. The invention allows to more reliably determine the zone of occurrence of the echo pulse during the control of plate in a wide range of thicknesses, and the end of this zone is determined while minimizing the possible error. An echo pulse may appear immediately after the first transmitted pulse and be located before the beginning of the second transmitted pulse. Therefore, to determine the end of the zone of appearance of the echo pulse, it is necessary for the appearance of the second transmitted pulse to know the arrival time of the second transmitted pulse.

В изобретении расчет времени прихода второго прошедшего импульса осуществляется благодаря измерению момента прихода первого прошедшего импульса через толщу воды. Действительно, если за момент t = 0 принять момент излучения акустического импульса как в зоне контроля, так и вне зоны контроля, то момент прихода первого прошедшего импульса вне зоны контроля t1= Lи/Cв, где Св - скорость звука в воде, в момент прихода первого прошедшего импульса в зоне контроля t2 = (Lр - l)/Cв + l/См, где l - текущая толщина контролируемого толстолистового проката, См - скорость звука в металле.In the invention, the calculation of the arrival time of the second transmitted pulse is carried out by measuring the moment of arrival of the first transmitted pulse through the water column. Indeed, if for the time t = 0 we take the moment of emission of an acoustic pulse both in the control zone and outside the control zone, then the moment of arrival of the first transmitted pulse outside the control zone is t 1 = L and / C в , where С в is the speed of sound in water , at the moment of the arrival of the first transmitted pulse in the control zone, t 2 = (L p - l) / C in + l / C m , where l is the current thickness of the rolled plate being controlled, C m is the speed of sound in the metal.

Таким образом,
Δt = t2-t1 =

Figure 00000004
+
Figure 00000005

Очевидно, что ΔT = t3-t2 =
Figure 00000006
выражая l из предпоследнего выражения и подставляя в последнее, получим
ΔT = 2
Figure 00000007
(1)
Из (1) видно, что величину ΔТ удалось выразить без знания толщины l (так как величины Lр, Lи известны заранее, Δt, Св предложено измерять, См однозначно определяется маркой контролируемого металла). Реально величина ΔТ определяется с погрешностью, причем наиболее существенную погрешность вносят ошибки задания См и измерения Св.In this way,
Δt = t 2 -t 1 =
Figure 00000004
+
Figure 00000005

Obviously, ΔT = t 3 -t 2 =
Figure 00000006
expressing l from the penultimate expression and substituting the latter, we obtain
ΔT = 2
Figure 00000007
(1)
From (1) it is seen that the magnitude of? T was able to express without knowledge thickness l (since the values L p, L and known in advance, Δt, C. proposed measure, C m is uniquely determined by the controlled metal mark). Actually, the ΔТ value is determined with an error, and the most significant error is introduced by the errors of the task C m and the measurement C c .

Действительно, из-за того, что скорость звука в воде зависит от температуры, наличия примесей, солености и т.п., из-за пространственных неоднородностей в распределении скорости звука в воде Св невозможно определить с высокой степенью точности. Это же можно отнести и к скорости звука в металле. Оценим погрешности в ΔТ, вызванные ошибками Св и См. Так как d(ΔT) =

Figure 00000008
dCв +
Figure 00000009
dCм, (2) можно считать составляющую погрешности Δв, обусловленную погрешностью ΔСв, равной
Δв=
Figure 00000010
Cв, (3) а составляющую погрешности Δм, обусловленную погрешностью ΔСм, равной Δм=
Figure 00000011
Cм, (4) При переходе от (2) к выражениям (3) и (4) дифференциалы заменены приращениями, как и принято при анализе погрешностей. Вычисляя частные производные от выражения (1), получаем
Figure 00000012
= -
Figure 00000013
Figure 00000014
,
Figure 00000015
=
Figure 00000016
Figure 00000017
где ΔL = Lр - Lи . Учитывая, что Δt =
Figure 00000018
+
Figure 00000019
имеем
Figure 00000020
= -
Figure 00000021
;
Figure 00000022
=
Figure 00000023
Figure 00000024
Подставляя последние выражения в (3) и (4), получаем
Δв =
Figure 00000025
Cв (5)
Δм =
Figure 00000026
Cм (6)
Видно, что при уменьшении толщины листового проката Δвувеличивается, а
Δм уменьшается, и наоборот. Таким образом, самое неблагоприятное значение Δв реализуется при lmin, а Δм - при lmax, т.е.Indeed, due to the fact that the speed of sound in water depends on temperature, the presence of impurities, salinity, etc., due to spatial inhomogeneities in the distribution of the speed of sound in water, C in cannot be determined with a high degree of accuracy. The same can be attributed to the speed of sound in a metal. We estimate the errors in ΔT caused by the errors C in and C m Since d (ΔT) =
Figure 00000008
dC to +
Figure 00000009
dC m , (2) we can consider the component of the error Δ in , due to the error ΔC in , equal to
Δ in =
Figure 00000010
C in , (3) and the error component Δ m , due to the error ΔС m equal to Δ m =
Figure 00000011
C m , (4) When passing from (2) to expressions (3) and (4), the differentials are replaced by increments, as is customary in the analysis of errors. Calculating the partial derivatives of the expression (1), we obtain
Figure 00000012
= -
Figure 00000013
Figure 00000014
,
Figure 00000015
=
Figure 00000016
Figure 00000017
where ΔL = L p - L and . Given that Δt =
Figure 00000018
+
Figure 00000019
we have
Figure 00000020
= -
Figure 00000021
;
Figure 00000022
=
Figure 00000023
Figure 00000024
Substituting the last expressions in (3) and (4), we obtain
Δ in =
Figure 00000025
C in (5)
Δ m =
Figure 00000026
C m (6)
It is evident that with decreasing thickness of the sheet metal in Δ increases, and
Δ m decreases, and vice versa. Thus, the most unfavorable value of Δ in is realized at l min , and Δ m - at l max , i.e.

Δв max =

Figure 00000027
Cв, (7)
Δм max =
Figure 00000028
Cм (8)
Чтобы обеспечить в двух крайних случаях l = lmin и l = lmax, допустимую погрешность требуется выбрать Δвmax= Δмmin . Тогда на границах области изменения l погрешности определения ΔТ будут совпадать, тем самым будет обеспечиваться наиболее равномерная погрешность во всем диапазоне контролируемых толщин. Приравнивая правые части выражений (7) и (8) и учитывая, что ΔL > lmin (это должно выполняться, чтобы первый прошедший через толщу воды импульс пришел раньше первого прошедшего импульса в зоне контроля), получаем
(ΔL-lmin)
Figure 00000029
= l
Figure 00000030
Обозначая через δСв = ΔСвв, δСм = ΔСмм где δСв, δСм - относительные погрешности определения скорости звука в воде и в металле соответственно, окончательно получаем Lр-Lи =
Figure 00000031
lmax+lmin (9) Выражение (9) входит в формулу изобретения. Например, если lmax = 60 мм, lmin = 10 мм, а δСм/δСв = 2/3, то Lр - Lи = 50 мм.Δ in max =
Figure 00000027
C in , (7)
Δ m max =
Figure 00000028
C m (8)
In order to ensure in two extreme cases l = l min and l = l max , the permissible error is required to choose Δ in max = Δ mmin . Then, at the boundaries of the region of variation l, the errors of determination of ΔТ will coincide, thereby ensuring the most uniform error in the entire range of controlled thicknesses. Equating the right-hand sides of expressions (7) and (8) and taking into account that ΔL> l min (this must be done so that the first pulse passing through the water column arrives before the first transmitted pulse in the control zone), we obtain
(ΔL-l min )
Figure 00000029
= l
Figure 00000030
Denoting in δS = ΔS in / C, δS ΔS m = m / m where C δS a, δS m - relative error in determining the velocity of sound in water and metal, respectively, we finally obtain L p u = -L
Figure 00000031
l max + l min (9) Expression (9) is included in the claims. For example, if l max = 60 mm, l min = 10 mm, and δС m / δС в = 2/3, then L p - L and = 50 mm.

При использовании эхо-сквозного метода контроля измеряются амплитуды эхо-импульсов, появляющихся между первым и вторым прошедшими импульсами. Причем каждому дефекту соответствует два симметрично расположенных эхо-импульса (фиг. 2). Для обнаружения дефекта достаточно измерить амплитуду любого эхо-сквозного импульса. Так как первый во времени эхо-импульс может маскироваться первым прошедшим импульсом, важно при измерениях эхо-импульса как можно ближе подходить ко второму прошедшему импульсу, но при этом обеспечить условия, чтобы не принимать второй прошедший импульс за эхо-импульс. When using the echo-through monitoring method, the amplitudes of the echo pulses appearing between the first and second transmitted pulses are measured. Moreover, each defect corresponds to two symmetrically located echo pulses (Fig. 2). To detect a defect, it is enough to measure the amplitude of any echo-through pulse. Since the first echo pulse in time can be masked by the first transmitted pulse, it is important when measuring the echo pulse to approach the second transmitted pulse as close as possible, but at the same time ensure that the second transmitted pulse is not taken as an echo pulse.

Отсюда следует, что временной интервал для измерения амплитуды эхо-импульса следует выбирать от момента окончания первого прошедшего импульса через контролируемое изделие до момента времени, отстоящего от времени прихода первого прошедшего импульса через контролируемое изделие на время
Δτ = ΔT - δτ , (10) где ΔТ определяется из (1), а δτ - из условия компенсации погрешности вычисления ΔТ так, чтобы Δτ всегда было меньше истинного значения ΔТ. Величина δτ должна подбираться при настройке устройства, реализующего предлагаемый способ. Выражение (10) соответствует приведенному в формуле изобретения.
It follows that the time interval for measuring the amplitude of the echo pulse should be selected from the moment of the end of the first transmitted pulse through the controlled product to the time lag from the time of the arrival of the first transmitted pulse through the controlled product
Δτ = ΔT - δτ, (10) where ΔТ is determined from (1), and δτ - from the condition for compensation of the calculation error ΔТ so that Δτ is always less than the true value of ΔТ. The value of δτ should be selected when setting up a device that implements the proposed method. Expression (10) corresponds to that given in the claims.

Для определения скорости звука в воде предлагается измерять тот же промежуток между первыми прошедшими импульсами двум каналам (одному - в зоне контроля и одному - вне зоны контроля, только при отсутствии контролируемого изделия. Тогда указанный промежуток времени Δto = (Lр - -Lи)/Св и, следовательно, Св = (Lр - Lи)/ Δto. Проводить измерения Δto можно до начала контроля или между контролируемыми изделиями.To determine the speed of sound in water, it is proposed to measure the same gap between the first transmitted pulses to two channels (one in the control zone and one outside the control zone, only in the absence of the product being monitored. Then the indicated time interval is Δt o = (L p - -L and ) / C in and, therefore, C in = (L p - L and ) / Δt o . Measurements of Δt o can be carried out before the start of control or between controlled products.

Отметим, что предлагаемый способ позволяет эффективно контролировать не только толстолистовой прокат, но и другие изделия переменной толщины с параллельными поверхностями. Note that the proposed method allows you to effectively control not only plate products, but also other products of variable thickness with parallel surfaces.

Выбор значений lmin и lmax производится исходя из технических требований к устройству контроля. Так, при контроле толстолистового проката под lmin и lmax понимают наименьшую и наибольшую толщины металла, прокатываемые на данном стане.The values of l min and l max are selected based on the technical requirements for the control device. So, when controlling the rolled plate under l min and l max understand the smallest and greatest thickness of the metal rolled on this mill.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из генератора 1 импульсов, излучателей 2, 3 акустических колебаний, приемников 4, 5 акустических колебаний, амплитудного дискриминатора 5, амплитудно-временного дискриминатора 6, временного дискриминатора 7, измерителя 8 временного интервала, формирователей 9, 10 импульсов, буферной памяти 11, вычислителя 12 и индикатора 13. A device that implements the proposed method consists of a pulse generator 1, emitters 2, 3 acoustic vibrations, receivers 4, 5 acoustic vibrations, an amplitude discriminator 5, an amplitude-time discriminator 6, a temporary discriminator 7, a time interval meter 8, pulse shapers 9, 10 , buffer memory 11, calculator 12 and indicator 13.

Первоначально одновременно прозвучивают толщу воды вне зоны контроля и контролируемое изделие в зоне контроля. Для этого генератором 1 импульсов возбуждают излучатели 2, 3 акустических колебаний (временная диаграмма 14 на фиг. 4), причем излучатель 2 и соответствующий ему приемник 4 располагают в зоне контроля, а излучатель 3 и соответствующий ему приемник 5 - вне зоны контроля. Расстояние Lимежду излучателем 3 и приемником 5 выбирают из условия
Lи= L

Figure 00000032
lmax+l
Figure 00000033
, где Lр - расстояние между излучателем 2 и приемником 4;
lmax, lmin - наибольшая и наименьшая толщины контролируемого толстолистового проката; δСм, δСв - относительные погрешности задания скорости звука в толстолистовом прокате и измерения скорости звука в воде.Initially, the water column outside the control zone and the controlled product in the control zone are simultaneously heard. To do this, acoustic pulsers 2, 3 are excited by a pulse generator 1 (timing diagram 14 in Fig. 4), whereby the emitter 2 and its corresponding receiver 4 are located in the control zone, and the emitter 3 and its corresponding receiver 5 are outside the control zone. The distance L and between the emitter 3 and the receiver 5 is selected from the condition
L and = L
Figure 00000032
l max + l
Figure 00000033
where L p - the distance between the emitter 2 and the receiver 4;
l max , l min - the largest and smallest thickness of the controlled plate; δС m , δС в - relative errors of setting the speed of sound in plate steel and measuring the speed of sound in water.

Затем измеряют разницу времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды и через контролируемое изделие, амплитуду первого прошедшего через изделие импульса и амплитуду эхо-импульса. Для этого обрабатывают сигналы, принятые приемником 4 (временная диаграмма 15) и приемником 5 (временная диаграмма 16) с использованием амплитудного дискриминатора 5 для измерения амплитуды эхо-импульса, амплитудно-временного дискриминатора 6 для определения момента прихода первого прошедшего через изделие импульса и измерения амплитуды этого импульса и временного дискриминатора 7 для определения момента прихода первого прошедшего через толщу воды импульса. Then measure the difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column and through the controlled product, the amplitude of the first transmitted pulse through the product and the amplitude of the echo pulse. To do this, the signals received by the receiver 4 (timing diagram 15) and receiver 5 (timing diagram 16) are processed using the amplitude discriminator 5 to measure the amplitude of the echo pulse, the amplitude-time discriminator 6 to determine the moment of arrival of the first pulse passed through the product and measure the amplitude this pulse and the temporary discriminator 7 to determine the moment of arrival of the first pulse passing through the water column.

Все три дискриминатора по первому входу сбрасываются в исходное состояние импульсом со второго выхода генератора 1 (временная диаграмма 17), приходящим до появления первого прошедшего через толщу воды импульса. All three discriminators at the first input are reset to the initial state by a pulse from the second output of generator 1 (timing diagram 17), which arrives before the appearance of the first pulse passing through the water column.

Амплитудно-временной дискриминатор 6 и временной дискриминатор 7 переходят в режим ожидания прихода соответствующего первого прошедшего импульса. The amplitude-time discriminator 6 and the time discriminator 7 go into standby mode of arrival of the corresponding first transmitted pulse.

В момент прихода первого прошедшего импульса через толщу воды временной дискриминатор 7 формирует импульс (временная диаграмма 19), запускающий измеритель 8 временного интервала. В момент прихода первого прошедшего импульса через контролируемое изделие амплитудно-временной дискриминатор 6 на своем первом выходе формирует импульс (временная диаграмма 18), останавливающий измеритель 8 временного интервала и запускающий формирователь 9 импульсов, а на втором выходе - амплитуду первого прошедшего импульса. At the moment of arrival of the first transmitted pulse through the water column, the time discriminator 7 generates a pulse (time diagram 19), which starts the time interval meter 8. At the moment of arrival of the first transmitted pulse through the controlled product, the amplitude-time discriminator 6 generates a pulse at its first output (time diagram 18), which stops the time interval meter 8 and starts the pulse shaper 9, and at the second output, the amplitude of the first transmitted pulse.

Формирователь 9 импульсов через время, равное длительности излучаемого импульса, формирует импульс (временная диаграмма 20), подаваемый на третий вход амплитудного дискриминатора 5 и переводящий его в режим ожидания эхо-импульса, а формирователь 10 импульсов через время τз формирует импульс (временная диаграмма 21), подаваемый на четвертый вход амплитудного дискриминатора и останавливающий его работу. На выходе дискриминатора 5 формируется амплитуда эхо-импульса. При этом формирователь 10 импульсов по первому входу получает информацию о длительности интервала Δτ между первыми прошедшими импульсами и моменте прихода первого прошедшего импульса от приемника 4, а по второму входу - информацию о скорости воды, записанную в буферную память 11.Shaper 9 pulses after a time equal to the duration of the emitted pulse generates a pulse (timing diagram 20), supplied to the third input of the amplitude discriminator 5 and puts it into standby mode of the echo pulse, and shaper 10 pulses through time τ s generates a pulse (timing diagram 21 ) supplied to the fourth input of the amplitude discriminator and stopping its operation. At the output of discriminator 5, an amplitude of the echo pulse is formed. In this case, the pulse shaper 10 receives information on the duration of the interval Δτ between the first transmitted pulses and the moment of arrival of the first transmitted pulse from the receiver 4 at the first input, and information on the water velocity recorded in the buffer memory 11 at the second input.

Для заполнения буферной памяти 11 дополнительно измеряется разница времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды вне зоны контроля и в зоне контроля при отсутствии контролируемого изделия. Для этого в предлагаемом устройстве выход измерителя 8 временного интервала соединен также с первым входом буферной памяти 11, а на второй вход подается информация об отсутствии контролируемого изделия, разрешающая обновление буферной памяти. To fill the buffer memory 11, the difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column outside the control zone and in the control zone in the absence of a controlled product is additionally measured. To this end, in the proposed device, the output of the time slot meter 8 is also connected to the first input of the buffer memory 11, and information about the absence of a monitored product that allows updating the buffer memory is supplied to the second input.

Факт наличия дефекта определяют на основании соотношения амплитуд эхо-импульса и соответствующего первого прошедшего импульса через контролируемое изделие. Указанное соотношение определяется вычислителем 12, на первый вход которого поступает амплитуда эхо-импульса, а на второй вход - амплитуда первого прошедшего импульса. Вычислитель 12 производит деление амплитуды эхо-импульса на амплитуду первого прошедшего импульса и сравнивает указанное соотношение с порогом. The fact of a defect is determined based on the ratio of the amplitudes of the echo pulse and the corresponding first transmitted pulse through the controlled product. The indicated ratio is determined by the calculator 12, the first input of which receives the amplitude of the echo pulse, and the second input the amplitude of the first transmitted pulse. The calculator 12 divides the amplitude of the echo pulse by the amplitude of the first transmitted pulse and compares the specified ratio with a threshold.

Величина порога зависит от чувствительности контроля и выбирается в соответствии с рекомендациями ГОСТа 22707-88. Сталь толстолистовая. Если амплитуда первого прошедшего импульса меньше наперед заданной малой величины, то это уже говорит о наличии дефекта и вычислитель 12 не вычисляет отношение амплитуд эхо-импульса и первого прошедшего импульса. Результаты контроля отображаются на индикаторе 13. The threshold value depends on the sensitivity of the control and is selected in accordance with the recommendations of GOST 22707-88. Steel plate. If the amplitude of the first transmitted pulse is less than the predetermined small value, then this already indicates a defect and the calculator 12 does not calculate the ratio of the amplitudes of the echo pulse and the first transmitted pulse. The monitoring results are displayed on indicator 13.

Claims (1)

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛСТОЛИСТОВОГО ПРОКАТА ЭХО-СКВОЗНЫМ МЕТОДОМ, заключающийся в том, что одновременно прозвучивают толщу воды вне зоны контроля и контролируемое изделие в зоне контроля, измеряют разницу времен, прихода первого прошедшего импульса через толщу воды и через контролируемое изделие, измеряют амплитуду первого прошедшего через изделие импульса, измеряют амплитуду эхо-импульса во временном интервале от момента окончания первого прошедшего импульса через контролируемое изделие до момента времени, отстоящего от времени прихода первого прошедшего импульса через контролируемое изделие на время
Δτ=2
Figure 00000034
-δτ,,
где lp - расстояние между излучателем и приемником в зоне контроля;
ou - расстояние между излучателем и приемником при прозвучивании толщи воды вне зоны контроля;
Cb - скорость звука в воде;
Cm - скорость звука в контролируемом листовом прокате;
Δt - измеренная разница времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды и через контролируемое изделие;
δτ - поправка на погрешность определения Δτ с целью получения заниженного значения Δτ,
определяют факт наличия дефекта на основании соотношения амплитуд эхо-импульса и первого прошедшего импульса через контролируемое изделия, отличающийся тем, что дополнительно измеряют разницу времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды вне зоны контроля и в зоне контроля при отсутствии контролируемого изделия и определяют скорость звука в воде по выражению
Cв = (Lp - Lи) / Δto ,
где Δto - измеренная разница времен прихода первого прошедшего импульса через толщу воды вне зоны контроля и в зоне контроля при отсутствии контролируемого изделия,
а расстояние между излучателем и приемником звука при прозвучивании толщи воды выбирают из соотношения
Lи=Lр-
Figure 00000035
lmax+l
Figure 00000036
,
где lmax, lmin наибольшая и наименьшая толщины контролируемого толстолистового проката;
δCм , δCв - относительные погрешности задания скорости звука в толстолистовом прокате и измерения скорости звука в воде.
METHOD FOR CONTROLING THICK-TYPE RENTAL BY ECHO-THROUGH METHOD, consisting in the fact that at the same time sound the water column outside the control zone and the controlled product in the control zone, measure the difference in time, arrival of the first transmitted pulse through the water column and through the controlled product, measure the amplitude of the first passed through the product pulse, measure the amplitude of the echo pulse in the time interval from the moment of the end of the first transmitted pulse through the controlled product to the point in time, which is not equal to the time of arrival and the first transmitted pulse through the controlled product for a while
Δτ = 2
Figure 00000034
-δτ ,,
where l p is the distance between the emitter and the receiver in the control zone;
o u is the distance between the emitter and the receiver when sounding the water column outside the control zone;
C b is the speed of sound in water;
C m is the speed of sound in a controlled sheet metal;
Δt is the measured difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column and through the controlled product;
δτ - correction for the error in determining Δτ in order to obtain an underestimated value of Δτ,
determine the fact of a defect on the basis of the ratio of the amplitudes of the echo pulse and the first transmitted pulse through the controlled product, characterized in that they additionally measure the difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column outside the control zone and in the control zone in the absence of the controlled product and determine the speed of sound in water by expression
C in = (L p - L and ) / Δt o ,
where Δt o is the measured difference in the arrival times of the first transmitted pulse through the water column outside the control zone and in the control zone in the absence of a controlled product,
and the distance between the emitter and the sound receiver when sounding the water column is selected from the ratio
L and = L p -
Figure 00000035
l max + l
Figure 00000036
,
where l max , l min the largest and smallest thickness of the controlled plate;
δC m , δC in - relative errors of setting the speed of sound in plate hire and measuring the speed of sound in water.
SU5008335 1991-11-11 1991-11-11 Process of test of plate rolled stock with echo-through method RU2024015C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5008335 RU2024015C1 (en) 1991-11-11 1991-11-11 Process of test of plate rolled stock with echo-through method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5008335 RU2024015C1 (en) 1991-11-11 1991-11-11 Process of test of plate rolled stock with echo-through method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2024015C1 true RU2024015C1 (en) 1994-11-30

Family

ID=21588387

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5008335 RU2024015C1 (en) 1991-11-11 1991-11-11 Process of test of plate rolled stock with echo-through method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2024015C1 (en)

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Сб.Методы акустического контроля материалов. М.: Машиностроение, 1989. *
2. Авторское свидетельство СССР N 216354, кл. G 01N 29/04, 1968. *
3. Авторское свидетельство СССР N 1054765, кл. G 01N 29/04, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4437332A (en) Ultrasonic thickness measuring instrument
US5877997A (en) Pulse echo distance measurement
US3169393A (en) Means and techniques for inspecting metal
EP0713080A1 (en) Method and device for measuring with sing-around technique
US4068524A (en) Ultrasonic inspection of articles
JPH0415415B2 (en)
GB1479212A (en) Method of and apparatus for monitoring a relationship between pulses
CN101923075B (en) Method for compensating vibration of automatic and ultrasonic steel pipe flaw detection probe
JPS5920980B2 (en) How to automatically set the monitoring period for ultrasonic flaw detection
GB1402495A (en) Method for measuring and evaluating ultrasonic test pulses
US4517152A (en) Method of testing fuel element tubes for defects
RU2278378C1 (en) Method of revealing disturbances of polymer coating/metal tubes connection
US4492118A (en) Nondestructive testing of structural material by means of ultrasonics
SU917711A3 (en) Method of tuning ultrasonic apparatus
JPS6314762B2 (en)
RU2024015C1 (en) Process of test of plate rolled stock with echo-through method
US3554015A (en) Ultrasonic pulse-echo apparatus
GB2071849A (en) Improvements in ultrasonic testing
RU2009451C1 (en) Method of measuring thickness of rolled plates
RU2195635C1 (en) Method of measurement of level of liquid and loose media
US3533280A (en) Ultrasonic material tester
SU1288589A1 (en) Device for determining strength of concrete
SU242473A1 (en)
GB1472472A (en) Methods of ultrasonic testing
SU1320742A1 (en) Method of ultrasonic shadow examination of articles and device for effecting same