RU2032171C1 - Способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий - Google Patents
Способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032171C1 RU2032171C1 SU5038847A RU2032171C1 RU 2032171 C1 RU2032171 C1 RU 2032171C1 SU 5038847 A SU5038847 A SU 5038847A RU 2032171 C1 RU2032171 C1 RU 2032171C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amplitudes
- amplitude
- signal
- signals
- echo signals
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля цилиндрических изделий, например железнодорожных колес, бандажей, а также барабанов, шкивов и других объектов. Цель - повышение чувствительности и достоверности контроля. Прозвучивание цилиндрического изделия осуществляют импульсами поверхностных волн в направлении, перпендикулярном образующей поверхности, устанавливая приемоизлучающий ультразвуковой преобразователь на цилиндрическую поверхность. Регистрируют сигналы, обегающие изделие, и это-сигналы от дефектов во временных интервалах между зондирующим и однократно, двухкратно и трехкратно обежавшими сигналами. Измеряют амплитуды это-сигналов и двукратно обежавшего сигнала и, выбрав максимальную из амплитуд это-сигналов, рассчитывают отношение этой амплитуды к амплитуде двукратно обежавшего сигнала. Решение о наличии дефекта принимают, если рассчитанное отношение амплитуд превышает пороговое значение, установленное предварительно для данного типа объектов контроля.
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля цилиндрических изделий, например железнодорожных колес, бандажей, а также барабанов, шкивов и других изделий.
Известен способ ультразвукового контроля цилиндрических железнодорожных колес, заключающийся в том, что осуществляют прозвучивание контролируемого изделия ультразвуковыми сдвиговыми волнами, вводимыми с боковой поверхности обода (бандажа), регистрируют эхо-сигналы и принимают решение о наличии несплошностей при регистрации эхо-сигнала достаточной амплитуды [1].
Недостатками этого способа являются низкая производительность контроля, обусловленная необходимостью сканирования всего изделия с боковой поверхности, а также низкая достоверность контроля, вызванная невозможностью слежения за качеством акустического контакта и, следовательно, за чувствительностью в процессе контроля.
Известен также способ ультразвукового контроля колес поверхностными волнами, обегающими обод (бандаж) вдоль поверхности катания [2].
Настоящий способ позволяет выполнять контроль изделия путем установки преобразователя в одной точке на поверхности катания и прозвучивания импульсами поверхностных волн в направлении, перпендикулярном образующей, вследствие чего существенно повышается производительность контроля.
Недостатками этого способа являются низкая чувствительность к подповерхностным дефектам, а также малая достоверность вследствие влияния нестабильности акустического контакта на результаты контроля всего изделия.
Цель изобретения - повышение чувствительности за счет использования максимального из зарегистрированных эхо-сиг- налов и достоверности за счет исключения влияния параметров преобразователей и нестабильности качества акустического контакта преобразователя с изделием.
Цель достигается тем, что устанавливая ультразвуковой приемоизлучающий преобразователь на поверхность объекта контроля, осуществляют прозвучивание импульсами поверхностных волн в направлении, перпендикулярном образующей цилиндрической поверхности, и регистрируют сигналы, обежавшие изделие (циркулирующие), и эхо-сигналы от дефектов, измеряют амплитуду (U02) двукратно обежавшего сигнала и амплитуды эхо-сигналов, зарегистрированных во временных интервалах между зондирующим и однократно обежавшим, однократно и двукратно обежавшими, двукратно и трехкратно обежавшими сигналами, выбирают максимальную (Um) из амплитуд эхо-сигналов, рассчитывают отношение амплитуд Кд = Um/U02, сравнивают его со значением, установленным предварительно на основании теоретических или экспериментальных исследований для данного типа объектов контроля, и при выполнении соотношения Кд > Ко принимают решение об обнаружении дефекта.
При поверхностном прозвучивании цилиндрического изделия перпендикулярно образующей в интервалах между импульсами циркуляции формируется последовательность эхо-сигналов от одного дефекта, в которой второй и следующие эхо-сигналы обусловлены взаимодействием импульсов, отраженных от дефекта и прошедших дефект на пути до приемника.
Амплитуды регистрируемых сигналов определяются выражениями
U1=BR/; (1)
U2=2BQR/; (2)
U02= 2BAQ(R2+D2)/, (3) где U1, U2 - амплитуды первого и второго в последовательности эхо-сигналов от дефекта; В, А, Q - коэффициенты, зависящие от амплитуды зондирующего импульса и параметров преобразователя и характеризующие его чувствительность, направленные свойства, а также потери при прохождении поверхностной волны зоны контакта с преобразователем; R, D - коэффициенты отражения и прохождения поверхностной волной дефектного сечения; λ - длина поверхностной волны; p - периметр цилиндрической поверхности; Х - расстояние от преобразователя до дефекта по поверхности (Х < p).
U1=BR/; (1)
U2=2BQR/; (2)
U02= 2BAQ(R2+D2)/, (3) где U1, U2 - амплитуды первого и второго в последовательности эхо-сигналов от дефекта; В, А, Q - коэффициенты, зависящие от амплитуды зондирующего импульса и параметров преобразователя и характеризующие его чувствительность, направленные свойства, а также потери при прохождении поверхностной волны зоны контакта с преобразователем; R, D - коэффициенты отражения и прохождения поверхностной волной дефектного сечения; λ - длина поверхностной волны; p - периметр цилиндрической поверхности; Х - расстояние от преобразователя до дефекта по поверхности (Х < p).
При любом расстоянии Х до дефекта во временных интервалах между зондирующим и первым обогнувшим, первым и вторым обогнувшими, вторым и третьим обогнувшими, регистрируются как первый, так и второй эхо-сигналы от дефекта. Учитывая, что для слабоотражающих (особенно подповерхностных) дефектов в ряде случаев U2 > U1, использование, в отличие от описанного выше метода, в качестве информативной амплитуды максимального из зарегистрированных (первого и второго) эхо-сигналов повышает чувствительность контроля.
Предложенное сравнение рассчитанного по данным контроля отношения Кд = =Um/U02 c пороговым значением Ко повышает достоверность ультразвукового контроля благодаря исключению влияния параметров преобразователей и нестабильности качества акустического контакта преобразователя с изделием. Действительно, величина Кд не зависит от амплитуды зондирующего импульса и чувствительности преобразователя (формулы (1) - (3)), а также слабо зависит от качества акустического контакта. Корреляционная связь между амплитудами Um и U02 подтверждена экспериментально (например, при контроле железнодорожных колес коэффициент корреляции между указанными амплитудами составляет 0,86). Пороговое значение Ко выбирается предварительно на основании экспериментальных исследований помехозащищенности контроля (например, при контроле железнодорожных колес Ко = =12...15 отр. дБ).
Таким образом использование изобретения позволит повысить чувствительность и достоверность ультразвукового контроля цилиндрических изделий поверхностными волнами за счет принятия решения о наличии дефекта по величине отношения амплитуды максимального из эхо-сигналов от дефекта к амплитуде сигнала, двукратно обежавшего цилиндрическое изделие.
Данный способ ультразвукового контроля осуществляется с помощью дефектоскопа "Поиск-25", разработанного НИИ мостов ПИИТа. Для этого устанавливают ультразвуковой приемоизлучающий преобразователь на поверхность объекта контроля, осуществляют прозвучивание импульсами поверхностных волн в направлении, перпендикулярном образующей цилиндрической поверхности. Электронный блок регистрирует серию эхо-сигналов, обежавших изделие, и эхо-сигналов от отражателя, измеряет амплитуду (U02) двукратно обежавшего сигнала и амплитуды эхо-сигналов, зарегистрированных во временных интервалах между зондирующим и однократно обежавшим, однократно и двукратно обежавшими, двукратно и трехкратно обежавшими сигналами, выбирает максимальную (Um) из амплитуд эхо-сигналов, рассчитывает отношение амплитуд Кд = =Um/U02, сравнивает его со значением, установленным предварительно на основании теоретических или экспериментальных исследований для данного типа объекта контроля, и при выполнении соотношения Кд > Ко принимает решение об обнаружении дефекта.
Claims (1)
- СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, например железнодорожных колес, заключающийся в том, что изделие прозвучивают поверхностными волнами поперек его цилиндрической поверхности и принимают их и эхо-сигналы от дефектов, отличающийся тем, что измеряют амплитуду сигнала, дважды прошедшего по поверхности изделия, и максимального из эхо-сигналов, измеряют амплитуду максимального из эхо-сигналов и амплитуду сигнала, дважды прошедшего по поверхности изделия, а о дефектности изделия судят по отношению измеренных величин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5038847 RU2032171C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5038847 RU2032171C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2032171C1 true RU2032171C1 (ru) | 1995-03-27 |
Family
ID=21602564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5038847 RU2032171C1 (ru) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2032171C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466047C2 (ru) * | 2010-01-14 | 2012-11-10 | Владимир Семенович Потапенко | Способ диагностики поверхности катания колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена |
-
1992
- 1992-04-20 RU SU5038847 patent/RU2032171C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Дефектоскопия деталей подвижного состава железных дорог и метрополитенов, п/р В.А. Ильина, М.: Транспорт, 1984, с.40-45. * |
2. Патент США N 3812708, кл. G 01N 29/10, 1976. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466047C2 (ru) * | 2010-01-14 | 2012-11-10 | Владимир Семенович Потапенко | Способ диагностики поверхности катания колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта и метрополитена |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6105431A (en) | Ultrasonic inspection | |
SE8602533D0 (sv) | Ultrasonic method and device for detecting and measuring defects in metal media | |
Clorennec et al. | Nondestructive evaluation of cylindrical parts using laser ultrasonics | |
US4669312A (en) | Method and apparatus for ultrasonic testing of defects | |
JP2007500340A (ja) | 被検体の超音波無破壊試験のための方法及び回路装置 | |
CA2258913C (en) | Ultrasonic technique for inspection of weld and heat-affected zone for localized high temperature hydrogen attack | |
CA1075805A (en) | Ultrasonic testing of seams | |
RU2032171C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля цилиндрических изделий | |
JPH04323553A (ja) | 超音波共振探傷方法および装置 | |
JPH11118771A (ja) | 板厚変化のある薄板の超音波探傷方法及び装置 | |
JP2001343365A (ja) | 金属薄板の厚み共振スペクトル測定方法及び金属薄板の電磁超音波計測方法 | |
RU2246724C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля качества материала | |
EP0555298A1 (en) | Detecting defects in concrete | |
JPH07248317A (ja) | 超音波探傷方法 | |
RU2191376C2 (ru) | Способ измерения размеров дефектов при ультразвуковом контроле изделий | |
RU2179313C2 (ru) | Ультразвуковой способ контроля изделий и материалов | |
SU1206691A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол качества диффузионной сварки изделий | |
RU1797043C (ru) | Способ ультразвуковой дефектоскопии изделий с контролем качества акустического контакта | |
SU1167493A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол изделий | |
SU996934A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол изделий | |
RU2029300C1 (ru) | Способ ультразвуковой дефектоскопии цилиндрических изделий | |
Hesse et al. | Defect detection in rails using ultrasonic surface waves | |
SU1165980A2 (ru) | Способ ультразвукового контрол сдвиговыми волнами плоскопараллельных изделий | |
JPS62162958A (ja) | 超音波探傷方法 | |
JPH07325070A (ja) | 超音波法による欠陥深さの測定方法 |