RU2141653C1 - Method testing of quality of acoustic contact in process of ultrasonic flaw detection - Google Patents
Method testing of quality of acoustic contact in process of ultrasonic flaw detection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2141653C1 RU2141653C1 RU98109924A RU98109924A RU2141653C1 RU 2141653 C1 RU2141653 C1 RU 2141653C1 RU 98109924 A RU98109924 A RU 98109924A RU 98109924 A RU98109924 A RU 98109924A RU 2141653 C1 RU2141653 C1 RU 2141653C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acoustic contact
- quality
- ultrasonic
- prism
- transducer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к неразрушающему контролю изделий ультразвуковыми (у.з.) методами и может быть использовано для обнаружения дефектов в различных изделиях машиностроения, транспорта и других отраслей промышленности. The proposed method relates to non-destructive testing of products by ultrasonic (ultrasonic) methods and can be used to detect defects in various products of mechanical engineering, transport and other industries.
С целью повышения достоверности контроля, особенно автоматизированного и механизированного, необходимо использование эффективных способов и специальных систем или устройств, обеспечивающих контроль качества акустического контакта в процессе сканирования ультразвуковым преобразователем по поверхности контролируемого изделия. Акустический контакт, представляющий собой звукопроводящее соединение между преобразователем и контролируемым изделием, обуславливает энергию возбуждаемых в изделии у.з. колебаний и амплитуду эхо-сигналов от возможных дефектов. В общем случае, от качества акустического контакта зависит достоверность результатов неразрушающего контроля и, как следствие, безопасность эксплуатации ответственных объектов в промышленности. In order to increase the reliability of control, especially automated and mechanized, it is necessary to use effective methods and special systems or devices that provide quality control of acoustic contact during scanning by an ultrasonic transducer on the surface of the controlled product. The acoustic contact, which is a sound-conducting connection between the transducer and the controlled product, determines the energy of the ultrasonic excited in the product. oscillations and the amplitude of the echo signals from possible defects. In general, the reliability of the results of non-destructive testing and, as a result, the safety of operation of critical facilities in industry depends on the quality of the acoustic contact.
В частности, на ж.д. транспорте, при контроле качества рельсов с помощью двухниточных у. з. дефектоскопных тележек и ультразвуковых вагонов-дефектоскопов или дефектоскопных автомотрис от качества акустического контакта между у. з. преобразователями и поверхностью катания контролируемых рельсов зависит достоверность результатов контроля рельсового пути и в конечном счете - безопасность движения поездов. In particular, on the railway transport, when monitoring the quality of rails using double-thread y. h. flaw detectors and ultrasonic flaw detectors or flaw detectors on the quality of acoustic contact between y. h. the reliability of the rail track control results and, ultimately, the safety of train traffic depends on the transducers and the rolling surface of controlled rails.
Для слежения за качеством акустического контакта в процессе сканирования используют различные способы, основанные на анализе донных эхо-сигналов, сигналов от конструктивных элементов пьезопреобразователей, низкочастотных колебаний, излучаемых дополнительным устройством, а также учет величины среднего уровня структурных помех. В отдельных случаях на практике используются следующие технические решения:
1. Измерение амплитуды донного отражения продольной волны, излучаемой дополнительной пьезопластиной в призму наклонного преобразователя и вводимой в металл в том же месте, где вводится основная поперечная волна (см.: патент США N 2667780, 1954 г.; авт. свид. N 1534388, Бюлл. изобр. N 1, 1990 г. [1]; N 603896. - Бюлл. изобр. N 15, 1978. [2]). Недостатком известных способов является то, что уровень донного сигнала зависит не только от качества акустического контакта, но и от многих других факторов [3]: от отражательной способности противоположной (донной) поверхности, от изменения структуры металла, от толщины контактирующей жидкости и т.п. Причем зависимость амплитуды донного сигнала от толщины слоя контактирующей жидкости имеет осциллирующий характер, и даже при принятии специальных мер в практике эта осцилляция не может быть устранена, так как при любых изменениях условий контроля (например, температуры) вся настройка, предлагаемая авт. свид. N 1534388, нарушается [4] . Кроме того, известные способы имеют ограниченную область применения и могут быть использованы только при контроле изделий с эквидистантными поверхностями.To monitor the quality of the acoustic contact in the scanning process, various methods are used based on the analysis of bottom echo signals, signals from the structural elements of piezoelectric transducers, low-frequency oscillations emitted by an additional device, and also taking into account the magnitude of the average level of structural interference. In some cases, the following technical solutions are used in practice:
1. Measurement of the amplitude of the bottom reflection of a longitudinal wave emitted by an additional piezoelectric plate into the prism of an inclined transducer and inserted into the metal at the same place where the main transverse wave is introduced (see: US patent N 2667780, 1954; ed. Certificate No. 1534388, Bull. Invention No. 1, 1990 [1]; N 603896. - Bull. Invention No. 15, 1978. [2]). A disadvantage of the known methods is that the level of the bottom signal depends not only on the quality of the acoustic contact, but also on many other factors [3]: on the reflectivity of the opposite (bottom) surface, on a change in the structure of the metal, on the thickness of the contacting liquid, etc. . Moreover, the dependence of the amplitude of the bottom signal on the thickness of the layer of contacting liquid is oscillatory in nature, and even if special measures are taken in practice, this oscillation cannot be eliminated, since with any changes in the control conditions (for example, temperature), the entire setting proposed by the author testimonial. N 1534388, is broken [4]. In addition, the known methods have a limited scope and can only be used to control products with equidistant surfaces.
2. Оценка качества акустического контакта по интенсивности поступающего на рабочий преобразователь непрерывного опорного сигнала низкой частоты (белый шум), специально создаваемого отдельно отстоящим источником белого шума (авт. свид. N 574668, Бюлл. изобр. N 36, 1977 г. [5]), имеет ограниченную область применения и не может быть использован при механизированном и автоматизированном контроле изделий. Так как при этом необходимо перемещать как рабочий преобразователь, так и источник опорного сигнала [6]. Естественно, при этом вероятность нарушения акустического контакта под обоими преобразователями одинакова, и однозначно установить причину уменьшения уровня опорного сигнала не представляется возможным. 2. Evaluation of the quality of the acoustic contact by the intensity of the continuous reference signal of low frequency (white noise) supplied to the working transducer, specially created by a separately spaced source of white noise (auth. Certificate N 574668, Bull. Image N 36, 1977 [5] ), has a limited scope and cannot be used with mechanized and automated control of products. Since it is necessary to move both the working converter and the reference signal source [6]. Naturally, the probability of disturbance of the acoustic contact under both transducers is the same, and it is not possible to unambiguously establish the reason for the decrease in the level of the reference signal.
3. Создание вспомогательного пучка поверхностных волн для контроля за качеством акустического контакта (авт. свид. N 1405494, Бюлл. изобр. N 16, 1996, заявлено 07.03.86. [7]) также не решает проблему, так как поверхностные волны и основной пучок у.з. колебаний совершенно по-разному реагируют на изменение акустического контакта. Кроме того известное техническое решение имеет ограниченное применение и может быть использовано только для раздельно-совмещенных преобразователей при возбуждении ими у.з. колебаний под нормалью к поверхности сканирования. 3. The creation of an auxiliary beam of surface waves to control the quality of the acoustic contact (ed. Certificate N 1405494, Bull. Inventory N 16, 1996, claimed 07.03.86. [7]) also does not solve the problem, since surface waves and the main ultrasound beam oscillations respond very differently to changes in acoustic contact. In addition, the known technical solution has limited use and can only be used for separately-combined converters when excited by ultrasonic oscillations below the normal to the scan surface.
4. Оценка акустического контакта по длительности зондирующего импульса (авт. свид. N 1597719 [8]) позволяет только приблизительно судить о степени контакта и не может быть использован при механизированном и автоматизированном контроле из-за низкой достоверности контроля. 4. Evaluation of acoustic contact by the duration of the probe pulse (ed. Certificate N 1597719 [8]) allows only approximately to judge the degree of contact and cannot be used in mechanized and automated control due to the low reliability of the control.
5. Выделение структурных реверберационных шумов на фоне принятых эхо-сигналов от возможных дефектов и по его уровню оценка наличия акустического контакта (Авт. свид. N 1753405. - Бюлл. изобр. N 29, 1992 г. [9]). Однако уровень реверберационных шумов в первую очередь зависит от структуры контролируемого металла и может меняться в зависимости от контролируемой зоны изделия, а значит, не может являться информативным признаком о качестве акустического контакта. 5. Isolation of structural reverberation noise against the background of received echo signals from possible defects and its level of assessment of the presence of acoustic contact (Auth. Certificate. N 1753405. - Bull. Inventory N 29, 1992 [9]). However, the level of reverberation noise primarily depends on the structure of the metal being monitored and can vary depending on the monitored zone of the product, which means it cannot be an informative sign of the quality of the acoustic contact.
Таким образом, известные технические решения обладают низкой достоверностью контроля, имеют ограниченное применение и не могут быть использованы при автоматизированном контроле изделий. Thus, the known technical solutions have low reliability of control, have limited application and cannot be used in automated control of products.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению и принятым за прототип является способ контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии по авт. свид. N 1310710 (G 01 N 29/04, Бюлл. изобр. N 18, 1987 г. [10] ), заключающийся в том, что излучают в призму электроакустического преобразователя пучок у.з. колебаний, принимают отраженные от рабочей поверхности призмы у.з. колебания под первым критическим углом, измеряют амплитуду принятых колебаний и по ее величине определяют качество акустического контакта. Closest to the claimed technical solution and adopted for the prototype is a method of controlling the quality of acoustic contact during ultrasonic inspection according to ed. testimonial. N 1310710 (G 01 N 29/04, Bull. Inventory N 18, 1987 [10]), which consists in the fact that an ultrasonic beam is emitted into the prism of the electro-acoustic transducer. vibrations, take reflected from the working surface of the prism. vibrations at the first critical angle, measure the amplitude of the received vibrations and determine the quality of the acoustic contact by its magnitude.
Недостатком известного способа, как и других известных способов, основанных на измерении амплитуды отраженных от рабочей поверхности призмы преобразователя у.з. колебаний (см. например, авт. свид. N 258690, Бюлл. изобр. N 1, 1970 [11]; авт. свид. N 303584, Бюлл. изобр. N 16, 1971) [12], является то, что амплитуда сигналов, отраженных от границы преобразователь-изделие, зависит от многих факторов и во многих случаях не может являться мерой качества акустического контакта. В частности, измеряемый параметр зависит от толщины контактирующей жидкости между преобразователем и изделием, от угла призмы, от скоростей продольных и поперечных волн в призме преобразователя и в материале изделия, от плотности материалов призмы и контролируемого изделия [4]. The disadvantage of this method, as well as other known methods based on measuring the amplitude reflected from the working surface of the prism of the transducer. oscillations (see, for example, author certificate N 258690, Bull. image N 1, 1970 [11]; author certificate N 303584, Bull. image N 16, 1971) [12], is that the amplitude the signals reflected from the boundary of the transducer-product depends on many factors and in many cases cannot be a measure of the quality of acoustic contact. In particular, the measured parameter depends on the thickness of the contacting fluid between the transducer and the product, on the angle of the prism, on the velocities of longitudinal and transverse waves in the prism of the transducer and in the product material, on the density of the materials of the prism and the controlled product [4].
Особенно критичен этот параметр к незначительным изменениям угла наклона контактной площадки преобразователя. Последний может изменяться как от степени и неравномерности прижатия преобразователя к поверхности контролируемого изделия, так и в процессе эксплуатации, из-за неравномерного износа рабочей поверхности преобразователя. Кроме того, при изменении температуры окружающего воздуха меняется скорость распространения у.з. колебаний в призме преобразователя, а значит и расчетный критический угол, под которым принимают переотраженные от рабочей поверхности у.з. колебания. В результате, при неизменном качестве акустического контакта амплитуда опорного сигнала может изменяться от номинального до нулевого значения. This parameter is especially critical to minor changes in the angle of inclination of the contact pad of the converter. The latter can vary both from the degree and unevenness of pressing the transducer to the surface of the controlled product, and during operation, due to uneven wear of the working surface of the transducer. In addition, when the temperature of the surrounding air changes, the ultrasonic propagation speed changes. fluctuations in the prism of the transducer, and hence the calculated critical angle, at which take ultrasound reflected from the working surface fluctuations. As a result, with the quality of the acoustic contact unchanged, the amplitude of the reference signal can vary from nominal to zero.
Таким образом, известный способ контроля качества акустического контакта, принятый за прототип, обладает низкой достоверностью контроля исходного параметра и, как следствие, приводит к низкому качеству у.з. контроля изделий. Thus, the known method for monitoring the quality of acoustic contact, adopted as a prototype, has low reliability of control of the initial parameter and, as a result, leads to low quality ultrasound product control.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение достоверности контроля качества акустического контакта и, в конечном счете, повышение надежности и достоверности у.з. контроля различных изделий. The technical problem solved by the invention is to increase the reliability of the quality control of acoustic contact and, ultimately, increase the reliability and reliability of the ultrasound. control of various products.
Поставленная задача достигается тем, что в призму электроакустического преобразователя излучают пучок ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от рабочей поверхности призмы ультразвуковые колебания, по принятым колебаниям определяют качество акустического контакта, дополнительно определяют фазу принятых колебаний и по ее значению судят о качестве акустического контакта. The task is achieved by the fact that a beam of ultrasonic vibrations is emitted into the prism of the electro-acoustic transducer, ultrasonic vibrations reflected from the prism surface are received, the quality of the acoustic contact is determined from the received vibrations, the phase of the received vibrations is additionally determined, and the quality of the acoustic contact is judged by its value.
На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов, отраженных от рабочей поверхности призмы преобразователя при наличии (фиг. 2 а) и при отсутствии (фиг. 2 б) акустического контакта. In FIG. 1 presents a diagram of the implementation of the proposed method, FIG. 2 - time diagrams of signals reflected from the working surface of the transducer prism in the presence (Fig. 2 a) and in the absence (Fig. 2 b) of acoustic contact.
Способ контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии реализуется следующим образом. A method for monitoring the quality of acoustic contact during ultrasonic inspection is as follows.
С помощью рабочей пьезопластины 1 (см. фиг.1), установленной на призме 2 пьезопреобразователя под углом β к рабочей поверхности 3 призмы 2 и возбуждаемой дефектоскопом (на фиг. 1 не показан), излучают пучок импульсных ультразвуковых колебаний, часть из которых через толщу контактирующей жидкости 4 проникает в контролируемое изделие 5, а часть колебаний, переотраженных от рабочей поверхности 3, принимают с помощью дополнительной приемной пьезопластины 6, определяют с помощью определителя фазы 7 фазу первого периода принятых колебаний и с помощью индикатора 8 по значению фазы судят о качестве акустического контакта. В зависимости от наличия или отсутствия акустического контакта между рабочей поверхностью 3 преобразователя и сканируемой поверхностью контролируемого изделия 5, фаза первого периода колебаний (фиг. 2), принятых дополнительной пьезопластиной, будет различной. Using a working piezoelectric plate 1 (see Fig. 1) mounted on a prism 2 of a piezoelectric transducer at an angle β to the working surface 3 of a prism 2 and excited by a flaw detector (not shown in Fig. 1), a beam of pulsed ultrasonic vibrations is emitted, some of which are through the thickness the contacting liquid 4 penetrates into the controlled product 5, and part of the vibrations reflected from the working surface 3 is received using an additional receiving piezoelectric plate 6, the phase of the first period of the received vibrations is determined using the phase determiner 7 and using indicator 8 by the value of the phase judge the quality of the acoustic contact. Depending on the presence or absence of acoustic contact between the working surface 3 of the transducer and the scanned surface of the controlled product 5, the phase of the first oscillation period (Fig. 2) received by the additional piezoelectric plate will be different.
Как известно, фаза первого колебания в эхо-сигнале будет различной в зависимости от соотношения акустических жесткостей сред, разграниченных поверхностью раздела [13] . Например, при обнаружении дефектов в изделии, если вещество, заполняющее полость дефекта, является средой, акустически более мягкой, чем среда, со стороны которой ультразвуковые колебания падают на поверхность дефекта (например, воздушный зазор в металле), то отражение у.з. колебаний происходит со сдвигом фазы на 180o по отношению к падающей волне. Если же соотношение акустических жесткостей обратное (например, включение меди в алюминии, вольфрама в титане и т.п.), то отражение происходит в фазе с падающей волной [14].As is known, the phase of the first oscillation in the echo signal will be different depending on the ratio of the acoustic stiffnesses of the media delimited by the interface [13]. For example, if defects in the product are detected, if the substance filling the defect cavity is a medium acoustically softer than the medium from which ultrasonic vibrations fall on the surface of the defect (for example, an air gap in the metal), then the reflection is ultrasonic. oscillation occurs with a phase shift of 180 o with respect to the incident wave. If the ratio of acoustic stiffnesses is the opposite (for example, the inclusion of copper in aluminum, tungsten in titanium, etc.), then reflection occurs in the phase with the incident wave [14].
Таким образом, наблюдая полярность первого колебания в эхоимпульсе, можно получить дополнительную информацию о природе обнаруженного дефекта. Thus, observing the polarity of the first oscillation in the echo pulse, one can obtain additional information about the nature of the detected defect.
Этот известный из многих источников факт авторы предлагаемого технического решения использовали для контроля за качеством акустического контакта. The authors of the proposed technical solution used this fact, known from many sources, to control the quality of acoustic contact.
Реализация предлагаемого способа не представляет особых затруднений, так как аналогичные технические решения реализовывались многократно для целей контроля акустического контакта путем наблюдения амплитуды принятых дополнительной пьезопластиной 6 колебаний. Размещение дополнительной пьезопластины осуществляют в теле призмы 2 преобразователя таким образом, чтобы осуществить наиболее эффективно прием зеркально отраженных от рабочей поверхности 3 преобразователя продольных упругих колебаний, возбужденных основной пьезопластиной 1. Принципиальным отличием от известных технических решений предлагаемого способа является то, что для указанных целей предлагается наблюдать не за амплитудой, а за фазой принятых колебаний. Для этого в реализуемую схему включен определитель фазы 7. The implementation of the proposed method does not present any particular difficulties, since similar technical solutions were implemented repeatedly for the purpose of controlling acoustic contact by observing the amplitude of the oscillations received by the additional piezoelectric plate 6. The placement of the additional piezoelectric plate is carried out in the body of the prism 2 of the transducer in such a way as to most effectively receive longitudinal elastic vibrations excited from the main piezoelectric plate reflected from the transducer surface 3 of the transducer 1. The fundamental difference from the known technical solutions of the proposed method is that it is proposed to observe for these purposes not the amplitude, but the phase of the received oscillations. For this, a phase 7 determinant is included in the implemented circuit.
Устройство определения начальной фазы сигнала, отраженного от контактной поверхности ПЭП и принятой дополнительной пьезопластиной, может быть выполнено по любой известной схеме. При условии, что фаза высокочастотного заполнения радиоимпульса принимает фиксированные значения 0o и 180o, решение этой задачи сводится к определению полярности первого полупериода принятого сигнала и может быть реализовано, например, по схеме, приведенной в [15].A device for determining the initial phase of the signal reflected from the contact surface of the probe and the received additional piezoelectric plate can be performed according to any known scheme. Provided that the phase of the high-frequency filling of the radio pulse takes fixed values of 0 o and 180 o , the solution to this problem is reduced to determining the polarity of the first half-cycle of the received signal and can be implemented, for example, according to the circuit described in [15].
Принцип работы известной схемы состоит в разделении входного радиоимпульса на две последовательности видеоимпульсов с помощью селекторов полярности и последующем сравнении времени прихода первых импульсов обеих последовательностей. С помощью встречно включенных диодов производится разделение радиоимпульса на последовательности видеоимпульсов положительной и отрицательной полярности; различитель полярности определяет и запоминает вход, по которому видеоимпульс пришел раньше, и включает соответствующий индикатор полярности [15]. The principle of operation of the known circuit consists in dividing the input radio pulse into two sequences of video pulses using polarity selectors and then comparing the time of arrival of the first pulses of both sequences. Using on-board diodes, the radio pulse is divided into sequences of video pulses of positive and negative polarity; the polarity discriminator determines and remembers the input through which the video pulse arrived earlier and turns on the corresponding polarity indicator [15].
Индикатор полярности 8, являющийся в данном техническом решении индикатором акустического контакта, может быть выполнен также по любой известной схеме: в виде двух светодиодов (красный - контакта нет; зеленый - контакт нормальный); в виде звукового индикатора, включающегося при нарушении акустического контакта или их комбинации. The polarity indicator 8, which in this technical solution is an indicator of acoustic contact, can also be made according to any known scheme: in the form of two LEDs (red - no contact; green - normal contact); in the form of a sound indicator that turns on when there is a violation of acoustic contact or a combination thereof.
Способ многократно проверен в реальных условиях и показал надежные результаты. Действительно, при наличии акустического контакта между рабочей поверхностью 3 преобразователя и сканируемой поверхностью контролируемого материала 5 фаза (полярность первого периода) принимаемых дополнительной пьезопластиной 6 колебаний имеет один знак (положительный) (фиг.2а), а при нарушении акустического контакта меняется на противоположный (фиг.2б). Причем четкое срабатывание индикатора 8 происходит при нарушении площади пятна из контактирующей жидкости под преобразователем более чем на 40...50% и изменении наклона преобразователя относительно сканируемой плоскости более чем на 10 градусов. Весьма ценно для практики то, что фаза принимаемых с помощью пьезопластины 6 колебаний не зависит ни от изменения толщины контактирующей жидкости, ни от материала контролируемого изделия. Специально проведенные эксперименты показали, что изменение температуры окружающего воздуха в диапазоне минус 20. . .плюс 50 градусов не влияет на работоспособность способа (при отрицательных температурах в качестве контактирующей жидкости использовали спиртовой раствор). Изменение угла наклона рабочей поверхности 3 вследствие износа в пределах плюс-минус 10 градусов, а также изменение толщины слоя протектора (части призмы вблизи рабочей поверхности) также не влияет на работоспособность способа. В экспериментах величина износа достигала 3 мм. The method has been repeatedly tested in real conditions and has shown reliable results. Indeed, in the presence of acoustic contact between the working surface 3 of the transducer and the scanned surface of the controlled material 5, the phase (polarity of the first period) of the oscillations received by the additional piezoelectric plate 6 has one sign (positive) (Fig. 2a), and if the acoustic contact is disturbed, it reverses (Fig. .2b). Moreover, a clear response of indicator 8 occurs when the area of the spot from the contacting liquid under the transducer is violated by more than 40 ... 50% and the inclination of the transducer relative to the scanned plane is more than 10 degrees. It is very valuable for practice that the phase of the vibrations received with the help of the piezoelectric plate 6 does not depend either on the change in the thickness of the contacting liquid or on the material of the controlled product. Specially conducted experiments showed that the change in ambient temperature in the range of minus 20.. . plus 50 degrees does not affect the efficiency of the method (at low temperatures an alcohol solution was used as the contacting liquid). A change in the angle of inclination of the working surface 3 due to wear within plus or minus 10 degrees, as well as a change in the thickness of the tread layer (part of the prism near the working surface) also does not affect the operability of the method. In the experiments, the amount of wear reached 3 mm.
Способ может быть реализован в нескольких модификациях:
- в виде отдельной приставки к рабочему преобразователю;
- в виде встроенного дополнительного канала в дефектоскопе;
- в виде специального преобразователя.The method can be implemented in several modifications:
- in the form of a separate prefix to the working converter;
- in the form of an integrated additional channel in the flaw detector;
- in the form of a special converter.
В первом и во втором случаях в призме рабочего преобразователя зеркально основной пьезопластине монтируется дополнительная пьезопластина 6, выводы от которой вводятся в дополнительное устройство, содержащее блоки 7 и 8 с соответствующей системой электропитания или непосредственно в дефектоскоп. В этом случае определитель фазы 7 и индикатор 8 размещаются внутри дефектоскопа и используют его систему питания, а сигналы от основной и дополнительной пьезопластин подаются по единому четырехжильному кабелю. In the first and second cases, in the prism of the working transducer, an additional piezo plate 6 is mounted on the mirror of the main piezoelectric plate, the leads from which are inserted into an additional device containing blocks 7 and 8 with the corresponding power supply system or directly into the flaw detector. In this case, the phase 7 determinant and indicator 8 are placed inside the flaw detector and use its power system, and the signals from the primary and secondary piezoelectric plates are supplied through a single four-wire cable.
При реализации в виде специального преобразователя все узлы, необходимые для осуществления способа, размещаются в корпусе преобразователя. Используя современную элементную базу, авторам удалось разместить в корпусе, идентичном корпусу типового преобразователя от дефектоскопа УД 2-12 (размеры 28х32х16 мм), все необходимые элементы: дополнительную пьезопластину 6 размером 3х3х0,7 мм из пьезокерамики типа ЦТС-19 в призме преобразователя, определитель фазы 7 на одной микросхеме, два светодиода, литиевый элемент питания и микровыключатель. Этот преобразователь может успешно работать с любыми типовыми ультразвуковыми дефектоскопами и не требует каких-либо манипуляций дополнительными кабелями и настройкой режимов работы дефектоскопа. Достаточно лишь включить с помощью микровыключателя встроенную схему преобразователя. When implemented in the form of a special converter, all the nodes necessary for the implementation of the method are placed in the converter housing. Using a modern element base, the authors managed to place in the case identical to the case of a standard transducer from the UD 2-12 flaw detector (dimensions 28x32x16 mm), all the necessary elements: an additional piezoelectric plate 6 of size 3x3x0.7 mm made of PZT-19 piezoceramics in the transducer prism, a determinant phase 7 on a single chip, two LEDs, a lithium battery and a micro switch. This transducer can successfully work with any typical ultrasonic flaw detectors and does not require any manipulation of additional cables and setting up the flaw detector operating modes. It is enough to turn on the built-in converter circuit with the help of a microswitch.
Внедрение предлагаемого способа может принести значительный экономический эффект. Только на железнодорожном транспорте эксплуатируются 6000 многоканальных (8 каналов) двухниточных съемных ультразвуковых дефектоскопов (типа РЕЛЬС-5, ПОИСК-2, ПОИСК-10Э), где отсутствует система контроля за акустическим контактом. В результате достоверность контроля весьма низкая, что обуславливает необходимость многократной проверки одного и того же участка пути (четыре - пять раз в месяц, вместо того, как это принято за рубежом - контролировать два раза в год). Крайне необходим этот способ и для систем скоростного контроля: вагонам дефектоскопам и дефектоскопным автомотрисам, контролирующим рельсы ультразвуковым способом при скоростях до 60 км/час. Внедрение способа позволило бы фиксировать непроконтролированные участки пути и перепроверять их с помощью двухниточных дефектоскопных тележек. В результате повышается достоверность результатов контроля при одновременном сокращении периодичности контроля. The implementation of the proposed method can bring significant economic benefits. In railway transport alone, 6,000 multi-channel (8 channels) two-thread removable ultrasonic flaw detectors (such as RELS-5, SEARCH-2, SEARCH-10E), where there is no acoustic contact monitoring system, are operated. As a result, the reliability of the control is very low, which makes it necessary to repeatedly check the same section of the track (four to five times a month, instead of being accepted abroad, to control it twice a year). This method is also essential for high-speed control systems: for flaw detectors and flaw detectors, which control the rails in an ultrasonic way at speeds up to 60 km / h. The implementation of the method would allow to fix uncontrolled sections of the track and recheck them using double-thread flaw detection trolleys. As a result, the reliability of control results is increased while reducing the frequency of control.
Таким образом, поставленная при создании изобретения задача повышения достоверности контроля качества акустического контакта и, в конечном счете, повышения надежности и достоверности ультразвукового контроля различных изделий полностью решена. Предлагаемый способ контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии, по сравнению с прототипом, обеспечивает контроль контакта по критерию, не зависящему от степени износа поверхности преобразователя, от толщины контактирующей жидкости, от температуры и других факторов. При этом повышается достоверность контроля исходного параметра и, в конечном счете, надежность и достоверность ультразвукового контроля различных изделий. Thus, the task of creating the invention to improve the reliability of the quality control of acoustic contact and, ultimately, increase the reliability and reliability of ultrasonic testing of various products is completely solved. The proposed method for monitoring the quality of acoustic contact during ultrasonic inspection, in comparison with the prototype, provides contact control according to a criterion that does not depend on the degree of wear of the transducer surface, the thickness of the contacting liquid, temperature, or other factors. This increases the reliability of the control of the initial parameter and, ultimately, the reliability and reliability of ultrasonic testing of various products.
Источники информации
1. Пасси Г. С. Способ ультразвукового контроля изделий. Авт. свид. N 1534388. Бюлл. изобр. N 1, 1990 г.Sources of information
1. Passy G. S. The method of ultrasonic testing of products. Auth. testimonial. N 1534388. Bull. fig. N 1, 1990
2. Коряченко В.Д., Фак И.И., Заборовский О.P., Чегоринский В.А. Способ контроля акустического контакта. Авт. свид. N 603896. - Бюлл. изобр., 1978, N 15. 2. Koryachenko V.D., Fak I.I., Zaborovsky O.P., Chegorinsky V.A. A method of controlling acoustic contact. Auth. testimonial. N 603896. - Bull. Fig., 1978, N 15.
3. Гурвич А.К., Дымкин Г.Я., Коряченко В.Д. и др. О формировании опорного сигнала при оценке состояния акустического контакта. Дефектоскопия, N3, 1981, с. 107-109. 3. Gurvich A.K., Dymkin G.Ya., Koryachenko V.D. and others. On the formation of a reference signal in assessing the state of acoustic contact. Defectoscopy, N3, 1981, p. 107-109.
4. Пасси Г.С. Исследование стабильности акустического контакта при контроле наклонным преобразователем. -Дефектоскопия, 1988, N3, С.69-78. 4. Passy G.S. Investigation of the stability of acoustic contact during control by an inclined transducer. Defectoscopy, 1988, N3, S.69-78.
5. Гурвич А.К., Кузьмина Л.И., Старунов Б.П. Способ контроля акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопи. Авт. свид. N 574668. -Бюлл. изобр., 1977, N 37. 5. Gurvich A.K., Kuzmina L.I., Starunov B.P. A method for monitoring acoustic contact with ultrasonic flaw detection. Auth. testimonial. N 574668. - Bull. Invent., 1977, N 37.
6. Гурвич А. К. , Критская М.В., Лернер Е.С., Пасси Г.С., Сирота Д.Н., Старунов Б.П. Приставка к ультразвуковому дефектоскопу для слежения за состоянием акустического контакта. -Дефектоскопия, 1983, N 10, с. 67-71. 6. Gurvich A. K., Kritskaya M.V., Lerner E.S., Passy G.S., Orphan D.N., Starunov B.P. Attachment to an ultrasonic flaw detector for monitoring the state of acoustic contact. Defectoscopy, 1983,
7. Пестунович Е. А., Бушуев И.Ю. Раздельно-совмещенный преобразователь для ультразвукового контроля. Авт. свид. N 1405494. - Бюлл. изобр., 1996, N16. 7. Pestunovich E. A., Bushuev I.Yu. Separate transducer for ultrasonic testing. Auth. testimonial. N 1405494. - Bull. Invent., 1996, N16.
8. Авт. свид. N 1597719, 07.10.90. 8. Auth. testimonial. N 1597719, 10.10.90.
9. Якушев М.Л. и др. Устройство к ультразвуковому дефектоскопу для контроля акустического контакта. Авт. свид. N 1753405. - Бюлл. изобр. N 29, 1992 г. 9. Yakushev M.L. and other Device for an ultrasonic flaw detector for monitoring acoustic contact. Auth. testimonial. N 1753405. - Bull. fig. N 29, 1992
10. Жмуркин Ю. А., Круглов Б.А. Способ контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии. Авт. свид. N 1310710. - Бюлл. изобр. N 18, 1987 г. 10. Zhmurkin Yu. A., Kruglov B.A. A method for controlling the quality of acoustic contact during ultrasonic inspection. Auth. testimonial. N 1310710. - Bull. fig. N 18, 1987
11. Авт. свид. N 258690, Бюлл. изобр. N 1, 1970. 11. Auth. testimonial. N 258690, Bull. fig. N 1, 1970.
12. Петров Б. А. Искатель к ультразвуковому дефектоскопу. Авт. свид. N 303 584. - Бюлл.изобр., 1971, N16. 12. Petrov B. A. Seeker for an ultrasonic flaw detector. Auth. testimonial. N 303 584. - Bull. Image, 1971, N16.
13. Шрайбер Д. С. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1965, см. стр. 312-313. 13. Schreiber D. S. Ultrasonic flaw detection. M.: Metallurgy, 1965, see pages 312-313.
14. Крауткремер Й., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов. Справочное издание. М.: Металлургия, 1991, см. стр. 394 - 395. 14. Krautkremer J., Krautkremer G. Ultrasonic control of materials. Reference edition. M.: Metallurgy, 1991, see pages 394 - 395.
15. Клюев Л.Л. и др. Определение полярности первого полупериода высокочастотного заполнения радиоимпульса. Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции. Июнь 1969 г. Минск, 1969, с. 4-5. 15. Klyuev L.L. et al. Determination of the polarity of the first half-period of a high-frequency filling of a radio pulse. Abstracts of the republican scientific and technical conference. June 1969 Minsk, 1969, p. 4-5.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98109924A RU2141653C1 (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Method testing of quality of acoustic contact in process of ultrasonic flaw detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98109924A RU2141653C1 (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Method testing of quality of acoustic contact in process of ultrasonic flaw detection |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2141653C1 true RU2141653C1 (en) | 1999-11-20 |
Family
ID=20206418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98109924A RU2141653C1 (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Method testing of quality of acoustic contact in process of ultrasonic flaw detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2141653C1 (en) |
Cited By (4)
| 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 |
| RU2523781C1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-сервисный центр диагностики оборудования АЭС НИКИЭТ" | Method and apparatus for inspecting quality of acoustic contact during ultrasonic flaw detection |
| RU2556336C1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институ мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта" | Measurement of contact layer depth at ultrasound flaw detection |
| RU2791670C1 (en) * | 2022-10-25 | 2023-03-13 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" | Method for checking quality of acoustic contact between ultrasonic transducer and ceramic product during ultrasonic flaw detection |
-
1998
- 1998-05-25 RU RU98109924A patent/RU2141653C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| 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 |
| RU2523781C1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-сервисный центр диагностики оборудования АЭС НИКИЭТ" | Method and apparatus for inspecting quality of acoustic contact during ultrasonic flaw detection |
| RU2556336C1 (en) * | 2014-04-16 | 2015-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институ мостов и дефектоскопии Федерального агентства железнодорожного транспорта" | Measurement of contact layer depth at ultrasound flaw detection |
| RU2791670C1 (en) * | 2022-10-25 | 2023-03-13 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" | Method for checking quality of acoustic contact between ultrasonic transducer and ceramic product during ultrasonic flaw detection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107747922B (en) | Method for measuring subsurface defect buried depth based on laser ultrasound | |
| KR890000607B1 (en) | Ultrasone method and device for detecting and measuring defects in metal media | |
| US3895685A (en) | Method and apparatus for ultrasonic inspection of weldments | |
| CA2169307A1 (en) | Non-contact characterization and inspection of materials using wideband air coupled ultrasound | |
| WO2006025591A1 (en) | Evaluation method and device for spot welded portion by ultrasonic wave | |
| JP5420525B2 (en) | Apparatus and method for ultrasonic inspection of small diameter tube | |
| KR870001631B1 (en) | Near surface inspection system | |
| RU2141653C1 (en) | Method testing of quality of acoustic contact in process of ultrasonic flaw detection | |
| KR101942792B1 (en) | Steel material quality evaluation method and quality evaluation device | |
| USH924H (en) | Signal analysis in leaky lamb wave nde technique | |
| JP2000241397A (en) | Method and apparatus for detecting surface defect | |
| JPH11118771A (en) | Ultrasonic flaw-detecting method and device of thin plate with plate-thickness change | |
| JP2009058238A (en) | Method and device for defect inspection | |
| JPH04323553A (en) | Method and device for ultrasonic resonance flaw detection | |
| Fadaeifard et al. | Rail inspection technique employing advanced nondestructive testing and Structural Health Monitoring (SHM) approaches—A review | |
| JP2002277447A (en) | Ultrasonic flaw detection method and apparatus | |
| JPH06118068A (en) | Nondestructive inspection device and method for material | |
| JP2002323481A (en) | Ultrasonic flaw detection method and device | |
| Crosbie et al. | Flexural resonance measurements of clamped and partially clamped disks excited by nanosecond laser pulses | |
| RU2179313C2 (en) | Ultrasonic process of test of articles and materials | |
| SU1727050A1 (en) | Method of ultrasound inspection of articles and device to implement it | |
| RU2816862C1 (en) | Method for ultrasonic inspection of obstructed sections of fiberglass articles | |
| Kazakov | Detection of a Crack and Determination of Its Position in a Plate by the Nonlinear Modulation Method Using Lamb Waves | |
| SU1081510A1 (en) | Method of active thermal flaw detection | |
| JPH0376419B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130526 |