RU2274858C1 - Способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий - Google Patents
Способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2274858C1 RU2274858C1 RU2004125708/28A RU2004125708A RU2274858C1 RU 2274858 C1 RU2274858 C1 RU 2274858C1 RU 2004125708/28 A RU2004125708/28 A RU 2004125708/28A RU 2004125708 A RU2004125708 A RU 2004125708A RU 2274858 C1 RU2274858 C1 RU 2274858C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- defects
- product
- item
- excitation
- long
- Prior art date
Links
Images
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
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Использование: для контроля дефектности длинномерных стальных изделий. Сущность: заключается в том, что возбуждение колебаний в изделии производят бесконтактным методом на одном из его концов перпендикулярно торцу и перпендикулярно боковой поверхности, регистрацию колебаний производят на другом конце изделия также перпендикулярно торцу и боковой поверхности, а о дефектности изделия и местоположении дефекта на поверхности или в теле изделия судят по нормированным отношениям скоростей прихода акустических сигналов, а также по амплитудно-частотным характеристикам. Технический результат: исключение контактного метода возбуждения колебаний, а также определение местоположения дефекта (поверхностный или внутренний). 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может найти применение для определения степени дефектности длинномерных стальных изделий, например, насосных штанг.
Известен способ магнитоиндукционного контроля насосных штанг [1] (Окрушко Е.Н., Ураксеев М.А., Дефектоскопия глубинно-насосных штанг. - М., Недра, 1983).
Дефектоскоп намагничивает штангу и считывает магнитную индукцию тела штанги при своем перемещении вдоль штанги. При наличии дефекта в штанге величина магнитной индукции изменяется.
Этот способ широко применяется в настоящее время на базовых предприятиях. Попытки его применения на промысле успеха не имели.
Недостатки способа [1] следующие:
1) Определяются лишь трещины, выходящие на поверхность штанги. Внутренние дефекты не выявляются.
2) Невозможность определения дефектов в головках штанги, хотя более 30% аварий происходит из-за разрушения головок.
Известен способ дефектоскопии длинномерных изделий [2] (Авторское свидетельство СССР №1208509, G 01 N 29/04, опубл. 30.01.86, Бюл. №4).
По контролируемому изделию наносят одиночный ударный импульс. Ударный импульс в виде волны напряжения распространяется по изделию, многократно отражаясь от свободных краев изделия. Волны напряжения, прошедшие через изделие, принимаются датчиком ускорения, сигналы с выхода которого усиливаются и поступают на вход анализатора спектра, на выходе которого получают ударный спектр в виде нормированной временной функции.
Способ [2] обеспечивает выявление неоднородностей структуры в материале длинномерных изделий путем определения спектра первой волны, возникшей в изделии в результате ударного импульса, определения его интегральной оценки и деления на нее интегральных оценок спектра последующих волн, возникших в результате многократного отражения в изделии.
Способ [2] наиболее близок к предлагаемому и поэтому выбран нами за прототип.
Недостатки способа [2], следующие:
1) при возбуждении колебаний происходит соударение исследуемого изделия и того тела, которым наносится удар, поэтому возникающая акустическая волна представляет из себя суперпозицию колебаний двух тел, что затрудняет анализ;
2) предлагаемый способ позволяет составить лишь общее представление о дефектности изделия и не дает возможности сделать заключение о местоположении дефекта (поверхностный, внутренний) и его характере.
Для устранения этих недостатков мы предлагаем способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий, например, насосных штанг, включающий возбуждение колебаний, их регистрацию и анализ полученных акустических волн, отличающийся тем, что возбуждение колебаний производят бесконтактным методом (например, электромагнитным или лазерным импульсом и др.) на одном из концов изделия перпендикулярно его торцу и перпендикулярно боковой поверхности изделия, а регистрацию колебаний производят на другом конце изделия также перпендикулярно торцу и боковой поверхности изделия. Применение бесконтактного метода возбуждения колебаний повышает достоверность и надежность контроля за счет исключения колебаний, связанных с переходными процессами при ударе, а также неопределенностью формы и длительности импульсов ударного возбуждения колебаний. О наличии дефектов, их расположении на поверхности или в теле изделия в предлагаемом способе судят по нормированным отношениям скоростей прихода акустических сигналов от точек возбуждения до точек регистрации колебаний в сочетании с определением числа пиков в произведениях спектров продольных акустических сигналов испытываемого и эталонного (бездефектного) изделия, превышающего заданный контрольный уровень. Нормирующим показателем в первом случае служит скорость прохождения продольного сигнала от одного из торцов до другого для эталонного изделия.
Разделение дефектов на поверхностные (не представляющие большой опасности) и внутренние (в теле изделия) важно, например для насосных штанг в условиях промысла, когда необходимо отбраковать штанги, подлежащие безусловной замене (с дефектами в теле штанги) от штанг с незначительными поверхностными дефектами, эксплуатация которых еще возможна.
Пример. Предлагаемый способ акустического контроля был испытан на штангах ШН-25 Очерского машиностроительного завода длиной 8 м и диаметром 25 мм из стали 15Х2ГМФ. Штанга №1 была бездефектной, на штанге №2 имелись поверхностные дефекты, а штанга №3 содержала магистральные трещины.
На фиг.1 представлена схема проведения измерений. Здесь 1 - испытываемая штанга, 2 - датчик регистрации прихода продольного сигнала, 3 - датчик регистрации прихода поперечного сигнала, 4, 5, 6 - опоры, 7, 8 - бесконтактные электромагнитные возбудители колебаний. На фиг.2 приведен вид произведений спектров испытанных штанг №1 (а), №2 (в) и №3 (с) со спектром эталонной штанги. Горизонтальной линией отмечен контрольный уровень высоты пиков. Контрольный уровень был задан равным 15% высоты наиболее высокого пика в произведении спектров.
Результаты испытаний приведены в таблице.
Табл. Результаты испытаний насосных штанг. | |||||
Штанга | VL, м/сек | VP, м/сек | VL/VN | VP/VN | N15 |
1. Без дефектов | 4940 | 3060 | 1,00 | 0,62 | 3 |
2. С поверхностными дефектами | 4932 | 2580 | 1,00 | 0,52 | 5 |
3. С магистральными трещинами | 3156 | 2890 | 0,64 | 0,57 | 12 |
VN - 4940 м/сек
В таблице использованы следующие обозначения:
VL - скорость распространения продольного сигнала,
VP - скорость распространения поперечного сигнала,
VN - скорость продольного сигнала в штанге без дефектов,
N15 - число пиков в произведении спектров продольных сигналов бездефектной и испытываемой штанг, высота которых превышает заданный контрольный уровень.
Видно, что поверхностные дефекты не влияют на величину VL/VN, уменьшают VP/VN. В тоже время магистральные трещины в теле штанги приводят к резкому уменьшению VL/VN и росту в несколько раз величины N15.
Таким образом, эти данные позволяют судить как о наличии дефектов, так и их расположении на поверхности либо в теле штанги.
Claims (1)
- Способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий, включающий возбуждение свободных колебаний, их регистрацию и анализ полученных акустических сигналов, отличающийся тем, что возбуждение колебаний производят бесконтактным методом на одном из концов изделия перпендикулярно торцу изделия и перпендикулярно его боковой поверхности, регистрацию колебаний производят на другом конце изделия также перпендикулярно его торцу и боковой поверхности, а о наличии дефектов и их расположении на поверхности или в теле изделия судят по величине нормированных отношений скоростей прихода продольного и поперечного сигналов от точек ввода до точек их приема и по количеству пиков в произведениях спектров продольных сигналов испытываемого и эталонного бездефектного изделия, превышающем заданный контрольный уровень.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125708/28A RU2274858C1 (ru) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125708/28A RU2274858C1 (ru) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004125708A RU2004125708A (ru) | 2006-02-10 |
RU2274858C1 true RU2274858C1 (ru) | 2006-04-20 |
Family
ID=36049608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004125708/28A RU2274858C1 (ru) | 2004-08-23 | 2004-08-23 | Способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2274858C1 (ru) |
-
2004
- 2004-08-23 RU RU2004125708/28A patent/RU2274858C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004125708A (ru) | 2006-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7603904B2 (en) | Method and apparatus for assessing or predicting the characteristics of wood | |
CN104634866B (zh) | 利用超声电磁原理评估金属裂纹走向与深度的装置及方法 | |
CN104807888A (zh) | 一种用于微裂纹长度测量的非共线混频超声检测方法 | |
NZ546242A (en) | Methods for determining velocity of a stress wave within a material and homogeneity of properties within the material | |
CN110455917B (zh) | 一种混凝土裂缝修补质量检测方法 | |
Abraham et al. | Non-destructive testing of fired tunnel walls: the Mont-Blanc Tunnel case study | |
CN110954033A (zh) | 混凝土裂缝深度检测方法及其系统 | |
GB2383413A (en) | Detecting rail defects using acoustic surface waves | |
Michaels et al. | Sparse ultrasonic transducer array for structural health monitoring | |
Murav’eva et al. | Sensitivity of electromagnetic-acoustic multiple shadow method using Rayleigh waves in inspection of oil country tubular goods | |
US20030216829A1 (en) | Log cutting procedures | |
CN113533504A (zh) | 基于激光超声表面波频域参数的亚表面裂纹定量测量方法 | |
RU2274858C1 (ru) | Способ акустического контроля дефектности длинномерных стальных изделий | |
Ushakov et al. | Detection and measurement of surface cracks by the ultrasonic method for evaluating fatigue failure of metals | |
KR20070011239A (ko) | 목적물의 초음파 시험을 위한 방법 및 장치 | |
Armitage | The use of low-frequency Rayleigh waves to detect gauge corner cracking in railway lines | |
Hattori et al. | Crack sizing accuracy of a phased array ultrasonic scanner developed for inspection of rib-to-deck welded joints in orthotropic steel bridge decks | |
JPH09304363A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋳物の超音波探傷方法 | |
RU2764571C1 (ru) | Ультразвуковой способ обнаружения и оценки сварных стыков рельсов при высокоскоростном контроле | |
JPH03120458A (ja) | 欠陥検出方法及び装置 | |
AU2008207613B2 (en) | Tree Stem Or Log Appraising Apparatus | |
Hesse et al. | Defect detection in rails using ultrasonic surface waves | |
US20050216226A1 (en) | Method for determining physical properties of wood | |
Marin-Cortes | Ultrasonic Coda Wave Comparison for Quality Control of Manufactured Parts: Proof of Feasibility | |
Budenkov et al. | Principal regularities of Pochhammer-wave interaction with defects |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090625 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090824 |