RU2376596C2 - Method of automated ultrasonic inspection of sheets - Google Patents
Method of automated ultrasonic inspection of sheets Download PDFInfo
- Publication number
- RU2376596C2 RU2376596C2 RU2008108039/28A RU2008108039A RU2376596C2 RU 2376596 C2 RU2376596 C2 RU 2376596C2 RU 2008108039/28 A RU2008108039/28 A RU 2008108039/28A RU 2008108039 A RU2008108039 A RU 2008108039A RU 2376596 C2 RU2376596 C2 RU 2376596C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sheet
- defect
- along
- transducer
- coordinates
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля качества заготовок и полуфабрикатов, в частности к автоматизированному ультразвуковому входному контролю качества листов металла, и может найти широкое применение в различных отраслях машиностроения.The invention relates to the field of non-destructive methods of quality control of workpieces and semi-finished products, in particular to automated ultrasonic input quality control of metal sheets, and can be widely used in various engineering industries.
Известен способ бесконтактного ультразвукового контроля сортового проката и труб, включающий перемещение объекта контроля через механизм сканирования с установленными на нем преобразователями, слежение и сравнение поступающих от преобразователей сигналов в блок управления, определение координат, сканирование, передачу команд на срабатывание маркера, при этом контроль за перемещением переднего и заднего концов объекта контроля, положением преобразователей относительно поверхности объекта, расположением дефекта, обнаруженного преобразователем, осуществляют путем размещения вдоль транспортной линии нескольких блоков преобразователей и измерителей перемещения объекта контроля по ходу его движения с фиксированными расстояниями от начала осей координат, точка пересечения которых лежит на оси оптического датчика, а перемещение преобразователей путем их подвода в момент подхода переднего конца объекта контроля и отвода в момент подхода заднего конца объекта контроля, причем подвод и отвод осуществляют по командам с блока управления (заявка РФ №2002129062, кл. G01N, дата публикации 27.04.2004 г.).A known method of non-contact ultrasonic testing of long products and pipes, including moving the control object through the scanning mechanism with the transducers installed on it, tracking and comparing the signals received from the transducers to the control unit, determining coordinates, scanning, sending commands to trigger the marker, while controlling movement the front and rear ends of the test object, the position of the transducers relative to the surface of the object, the location of the defect detected pre by the browser, it is carried out by placing along the transport line several blocks of transducers and measuring instruments for moving the control object along its movement with fixed distances from the origin of the coordinate axes, the intersection point of which lies on the axis of the optical sensor, and moving the transducers by feeding them at the moment the front end of the control object approaches and retraction at the moment of approaching the rear end of the control object, and the approach and retraction is carried out according to commands from the control unit (RF application No. 2002129062, cl. G01N, publication date 04/27/2004).
Однако способ имеет ряд недостатков:However, the method has several disadvantages:
- предназначен для ультразвукового контроля сортового проката и труб и не может быть использован для контроля листов;- designed for ultrasonic testing of long products and pipes and cannot be used for sheet inspection;
- требует сложной конструкции установки для его осуществления для исполнения всех перечисленных команд;- requires a complex installation design for its implementation to execute all of the above commands;
- не содержит средств и способов документирования результатов контроля, что снижает его достоверность;- does not contain means and methods of documenting the results of control, which reduces its reliability;
- имеет сложную систему защиты срабатывания маркера от случайных электромагнитных или акустических помех.- has a sophisticated system for protecting the marker from accidental electromagnetic or acoustic interference.
Известен также другой способ автоматизированного ультразвукового контроля сварных швов листового материала, включающий грубое сканирование ультразвукового преобразователя (датчика) параллельно поверхности контролируемого объекта в двух взаимно перпендикулярных направлениях в виде возвратно-поступательных перемещений, обработку сигналов с ультразвукового преобразователя и датчиков пути, запоминание результатов обработки и вывод их на дисплей, выработку сигналов управления сканирующим механизмом, при этом сканирование осуществляется сначала параллельно исследуемому участку в одном направлении, затем на короткое расстояние перемещается перпендикулярно участку и потом обратно, запоминаются данные, показывающие положение преобразователя, амплитуды принятых сигналов, при обнаружении дефектов вырабатываются сигналы управления сканированием преобразователем для его перемещения к месту дефекта в соответствии со схемой точного сканирования, аналогичной схеме грубого сканирования, но повернутой на 90°, и данные о положении и свойствах дефекта регистрируются дисплеем (Патент США №4294118, кл. 73-620, дата опубликования 13.10.89 г.).There is also another method for automated ultrasonic testing of sheet metal welds, including rough scanning of an ultrasonic transducer (sensor) parallel to the surface of a controlled object in two mutually perpendicular directions in the form of reciprocating movements, processing signals from an ultrasonic transducer and track sensors, storing processing results and output them on the display, generating control signals of the scanning mechanism, while scanning first parallel to the test site in one direction, then it moves a short distance perpendicular to the site and then back, data showing the position of the transducer, amplitudes of the received signals are stored, when defects are detected, control signals are generated by scanning the transducer to move it to the defect in accordance with the exact scheme scan, similar to the rough scan scheme, but rotated 90 °, and data on the position and properties of the defect are recorded lei (US Patent No. 4294118, CL 73-620, publication date 10/13/89).
Способ ультразвукового контроля сварных швов листового материала имеет ряд преимуществ перед предыдущим способом. Он предназначен для контроля качества сварных швов листовых материалов, дает более полную информацию о месте нахождения дефекта по двум координатам, имеет более полную защиту срабатывания от случайной акустической или электромагнитной помехи.The method of ultrasonic testing of welds of sheet material has several advantages over the previous method. It is designed to control the quality of welds of sheet materials, provides more complete information about the location of the defect in two coordinates, has more complete protection against accidental acoustic or electromagnetic interference.
Однако наряду с имеющимися преимуществами способ имеет и свои недостатки:However, along with the available advantages, the method has its drawbacks:
- предназначен для контроля не качества листа, а только сварного шва листовых материалов;- designed to control not the quality of the sheet, but only the weld of sheet materials;
- имеет сложную программу контроля грубого сканирования и точного сканирования, развернутых перпендикулярно (под углом 90°) друг к другу;- has a sophisticated program for controlling coarse scanning and precise scanning, deployed perpendicular (at an angle of 90 °) to each other;
- результаты контроля регистрируются только на дисплее;- control results are recorded only on the display;
- отсутствует регистрация дефектов на поверхности листа, что особенно важно при контроле крупногабаритных листов;- there is no registration of defects on the surface of the sheet, which is especially important when monitoring large sheets;
- отсутствует документирование результатов контроля на долговременном носителе информации, например на бумаге;- there is no documentation of the results of the control on a long-term storage medium, for example, on paper;
- за счет переключения программ сканирования снижается производительность контроля;- due to switching scan programs, control performance is reduced;
- при изменении направления сканирования сложно оценить, что повторно обнаруженный дефект - это не другой дефект, а именно обнаруженный ранее.- when changing the direction of the scan, it is difficult to assess that a newly discovered defect is not another defect, namely, a previously detected one.
Несмотря на имеющиеся недостатки, способ контроля сварных швов листовых материалов является наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения и поэтому принят за прототип.Despite the disadvantages, the control method of the welds of sheet materials is the closest analogue of the invention and therefore adopted as a prototype.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков прототипа и аналога что достигается следующими техническими решениями:The task of the invention is to remedy these disadvantages of the prototype and analogue which is achieved by the following technical solutions:
- уменьшением величины шага (дискретного перемещения) преобразователя вдоль листа при обнаружении дефекта в процессе его перемещения поперек листа до величины, меньшей расстояния от преобразователя до дефекта;- reducing the step size (discrete movement) of the transducer along the sheet when a defect is detected during its movement across the sheet to a value less than the distance from the transducer to the defect;
- определением фактических координат дефекта вдоль листа как суммы текущей координаты и расстояния от преобразователя до дефекта;- determination of the actual coordinates of the defect along the sheet as the sum of the current coordinate and the distance from the transducer to the defect;
- повторным обнаружением дефекта при обратном сканировании преобразователя поперек листа;- re-detection of the defect during reverse scanning of the transducer across the sheet;
- маркировкой местоположения при повторном обнаружении на поверхности контролируемого листа;- location marking upon repeated detection on the surface of a controlled sheet;
- документированием результатов контроля с помощью принтера в виде дефектограммы и протокола контроля.- documenting the results of control using a printer in the form of a defectogram and a control protocol.
Предлагаемый способ иллюстрируется графически на фиг.1 и 2, где 1 - контролируемый лист, 2 - ультразвуковой преобразователь, 3 - дефект в листе 1, 4 - траектория сканирования преобразователя 2 при отсутствии дефекта 3, 5 - траектория сканирования преобразователя 2 при обнаружении дефектов 3 более одного, 6 - датчик пути поперек листа 1, 7 - датчик пути вдоль него.The proposed method is illustrated graphically in figures 1 and 2, where 1 is a controlled sheet, 2 is an ultrasonic transducer, 3 is a defect in
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
По поверхности листа 1 параллельно ей сканируют ультразвуковым преобразователем 2 по траектории 4 при отсутствии дефектов 3 или по траектории 5 при их наличии в листе 1. Преобразователь 2 в процессе сканирования излучает ультразвуковые колебания вдоль листа 1, которые, распространяясь по нему, или гаснут на своем пути, или отражаются от дефекта 3 при его наличии и возвращаются к преобразователю 2. Их принимают, преобразуют в электрические сигналы, по которым определяют параметры дефекта 3, расстояние до него от преобразователя 2, фактические координаты дефекта 3 поперек листа 1, текущую координату по датчику 6 пути, вдоль листа 1 в виде суммы текущей по датчику 7 пути и расстояния от преобразователя 2 до дефекта 3. Параметры дефекта вводят в оперативную память и вырабатывают сигнал для уменьшения шага преобразователя 2 (величины его смещения) вдоль листа 1 до величины, меньшей величины расстояния дефекта 3 от преобразователя 2. После окончания сигналов от дефекта 3 продолжают сканирование преобразователя 2 поперек листа 1 по заданной программе, пока он не дойдет до края. Затем преобразователь 1 делает шаг вдоль листа 1, но величина этого шага меньше расстояния от преобразователя 2 до дефекта 3 (фиг.2) на заданную величину, и начинают сканирование преобразователя поперек листа 1 в обратном направлении. В процессе такого сканирования преобразователь 2 повторно обнаруживает дефект 3 и преобразует отраженные от него акустические волны в электрические сигналы, по которым определяются параметры дефекта 3, их сравнивают с его предыдущими параметрами. Если параметры по координатам отличаются от предыдущих не более чем на 1 мм, их заводят в память, которая хранит их до окончания контроля всего листа 1. Дальнейшее сканирование при отсутствии дефектов 3 ведется с прежним шагом. При обнаружении дефектов 3 в последующем сканировании все операции, проведенные с первым дефектом 3, повторяют.On the surface of the sheet 1 parallel to it, they are scanned by the
В случае, когда при поперечном сканировании по листу 1 в одном направлении преобразователя 2 обнаруживают больше одного дефекта 3, шаг сканирования (смещения) преобразователя 2 вдоль листа 1 устанавливают меньше расстояния от поперечной траектории преобразователя 2 до ближайшего к ней дефекта 3 (фиг.2). Операции, проводимые для каждого из этих дефектов 3, при первичном и вторичном их обнаружении проводят аналогично операциям, описанным ранее для одного дефекта 3 за исключением того, что при наличии нескольких сигналов, формируемых для установления шага после первого обнаружения дефектов 3, выбирают тот, который формирует наименьшую величину шага. После окончания контроля всего листа результаты контроля распечатывают на принтере в виде дефектограммы и протокола.In the case when when transverse scanning along the sheet 1 in one direction of the
Таким образом, уменьшение шага сканирования вдоль листа после первого обнаружения дефекта до величины, меньшей расстояния от преобразователя до дефекта, позволяет зафиксировать дефект повторно и убедиться, что первично зафиксированный дефект не является помехой, что повышает достоверность ультразвукового контроля листов. Срабатывание маркера при вторичном обнаружении дефекта позволяет без остановки автоматизированного контроля отметить положение дефекта на поверхности листа, что облегчает его раскрой при дальнейших операциях. Это позволит сохранить производительность контроля. Документирование результатов контроля повышает его объективность и достоверность, исключая человеческий фактор. Распечатка результатов контроля на принтере позволяет их хранить многие годы, что очень важно в производстве наиболее ответственных изделий.Thus, reducing the scanning step along the sheet after the first detection of a defect to a value less than the distance from the transducer to the defect allows you to fix the defect again and make sure that the initially fixed defect is not an obstacle, which increases the reliability of ultrasonic inspection of the sheets. The operation of the marker during the secondary detection of a defect allows without stopping the automated control to note the position of the defect on the sheet surface, which facilitates its cutting during further operations. This will maintain control performance. Documenting the results of control increases its objectivity and reliability, excluding the human factor. Printing control results on a printer allows them to be stored for many years, which is very important in the production of the most critical products.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2147745, кл. G01N, дата публикации 20.04.2002 г.1. RF patent No. 2147745, cl. G01N, publication date 04/20/2002
2. Патент РФ №2140629, кл. G01N, дата публикации 27.10.1999 г.2. RF patent No. 2140629, cl. G01N, publication date 10/27/1999
3. Патент США №4294118, кл. GO1N, дата публикации 15.10.1981 г.3. US patent No. 4294118, CL. GO1N, publication date 10/15/1981
4. Заявка РФ №2002129062, кл. G01N, дата публикации 27.04.2004 г.4. RF application No. 2002129062, cl. G01N, publication date 04/27/2004
5. Авт. свид. СССР №548802, кл. G01N 29/04, дата публикации 28.02.1977 г.5. Auth. testimonial. USSR No. 548802, cl. G01N 29/04, publication date 02/28/1977
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108039/28A RU2376596C2 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Method of automated ultrasonic inspection of sheets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008108039/28A RU2376596C2 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Method of automated ultrasonic inspection of sheets |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008108039A RU2008108039A (en) | 2009-09-10 |
RU2376596C2 true RU2376596C2 (en) | 2009-12-20 |
Family
ID=41166029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008108039/28A RU2376596C2 (en) | 2008-02-29 | 2008-02-29 | Method of automated ultrasonic inspection of sheets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2376596C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557679C1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-07-27 | Акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" (АО "ГРЦ Макеева") | Method for automated ultrasonic inspection of flat articles |
RU2780149C1 (en) * | 2019-09-19 | 2022-09-19 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Mobile device for control, method for control with movement and method for manufacturing steel material |
-
2008
- 2008-02-29 RU RU2008108039/28A patent/RU2376596C2/en active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2557679C1 (en) * | 2014-01-30 | 2015-07-27 | Акционерное общество "Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева" (АО "ГРЦ Макеева") | Method for automated ultrasonic inspection of flat articles |
RU2780149C1 (en) * | 2019-09-19 | 2022-09-19 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Mobile device for control, method for control with movement and method for manufacturing steel material |
RU2782517C1 (en) * | 2019-09-19 | 2022-10-28 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Mobile control device, mobile control method and steel material manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008108039A (en) | 2009-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6382028B1 (en) | Ultrasonic defect detection system | |
CA2298085C (en) | Edge detection and seam tracking with emats | |
CN107688051B (en) | A kind of measurement method of the subsurface defect width based on Laser thermo-elastic generated surface acoustic waves | |
KR102251819B1 (en) | Device and method for non-destructive control of tubular products using electroacoustic phased networks, in particular on site | |
CN103808802B (en) | A kind of ultrasonic assay method of full optical lasers of material internal defect | |
CN106950180B (en) | Laser ultrasonic detection system for rapidly positioning defects and detection method thereof | |
CN105424818B (en) | The system and method for dynamic gating in non-destructive weld examination | |
CN104792866A (en) | Ultrasonic detecting and positioning method and device based on TOFD (time of flight diffraction) and phased array | |
US10578586B2 (en) | Weld analysis using Lamb waves and a neural network | |
JP2007046913A (en) | Welded structure flaw detection testing method, and steel welded structure flaw detector | |
US11467129B2 (en) | NDT data referencing system | |
US20130160551A1 (en) | Ultrasonic flaw detection device and ultrasonic flaw detection method | |
CN104597125A (en) | Ultrasonic detection control method and ultrasonic detection control device for 3D printed piece | |
KR20180110786A (en) | Apparatus for inspecting defect and mehtod for inspecting defect using the same | |
JP4412180B2 (en) | Laser ultrasonic inspection method and laser ultrasonic inspection device | |
US20140318249A1 (en) | Auto beam optimization for phased array weld inspection | |
JP2013156166A (en) | Ultrasonic flaw detection method | |
JP2004333387A (en) | Ultrasonic inspection method for welded part | |
RU2376596C2 (en) | Method of automated ultrasonic inspection of sheets | |
US9625421B2 (en) | Manually operated small envelope scanner system | |
AU2012251945A1 (en) | Method for pipeline inspection | |
JP6837361B2 (en) | Weld position detector, ultrasonic flaw detector, weld flaw detector method and weld position detection program | |
JP2009244076A (en) | Method and system of detecting alteration state of heterogeneous substance in medium using electromagnetic wave radar | |
CN103207240B (en) | The measuring method of the longitudinal acoustic pressure distribution of a kind of angle probe ultrasonic field | |
CN112326799A (en) | Method for applying phased array technology to pressure pipeline regular inspection and grading |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |