RU2472143C1 - Method of ultrasound control - Google Patents

Method of ultrasound control Download PDF

Info

Publication number
RU2472143C1
RU2472143C1 RU2011134009/28A RU2011134009A RU2472143C1 RU 2472143 C1 RU2472143 C1 RU 2472143C1 RU 2011134009/28 A RU2011134009/28 A RU 2011134009/28A RU 2011134009 A RU2011134009 A RU 2011134009A RU 2472143 C1 RU2472143 C1 RU 2472143C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
amplitude
signals
criterion
zone
Prior art date
Application number
RU2011134009/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Тарабрин
Сергей Антонович Одынец
Евгений Владимирович Юрченко
Дмитрий Анатольевич Кононов
Ольга Евгеньевна Чистякова
Дмитрий Андреевич Главатский
Сергей Александрович Зайцев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Фирма ТВЕМА"
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 Закрытое акционерное общество "Фирма ТВЕМА" filed Critical Закрытое акционерное общество "Фирма ТВЕМА"
Priority to RU2011134009/28A priority Critical patent/RU2472143C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472143C1 publication Critical patent/RU2472143C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: ultrasound transducer is arranged in preset scanning zone to perform control operations including sounding by ultrasound frequency pulses, recording reflected pulses by means of reflectoscope to display them as amplitude-time scan, isolating time zone corresponding to preset scanning zone, its aperture being selected proceeding from criterion of sounding pulse staying out of said zone, setting the criterion of signal utility and analyzing reflected signals recorded in said time zone, displacing ultrasound transducer in scanning zone to repeat control operations. Note here that mean arithmetic amplitude of isolated signals is defined in said isolated time zone. Received signal amplitude N is in the range satisfying the condition N≤N1-N2, where N1 is dynamic range of signals displayed on reflectoscope screen, N2 is criterion of signal classification as utility signal, while signal utility criterion is defined as overrun of its amplitude over said mean arithmetic amplitude by N2≥12 dB.
EFFECT: higher validity.
4 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающего ультразвукового контроля твердых тел и может использоваться при ультразвуковой дефектоскопии изделий, преимущественно рельсов.The invention relates to the field of non-destructive ultrasonic testing of solids and can be used for ultrasonic inspection of products, mainly rails.

Известные способы ультразвукового контроля, например, рельсов используют преимущественно эхо-метод и основаны, как правило, на первичном измерении амплитуды отраженного сигнала от дефекта или искусственного отражателя, выполненного в объекте контроля, и последующем измерении уровня шума в бездефектном объекте контроля (образце), после чего при наборе определенной статистики делают вывод о том, что при выявлении отражающего элемента определенных размеров будет обеспечиваться необходимое соотношение сигнал/шум с заданной вероятностью, при этом для задания необходимой (браковочной) чувствительности получают отраженный сигнал от определенного отражающего элемента в стандартном образце (контрольного отражателя), а признаком обнаружения дефекта является получение отраженного сигнала (эхосигнала) с амплитудой, превышающей заданный уровень, являющийся браковочным (Межгосударственный стандарт ГОСТ 18576-96. «Контроль неразрушающий. Рельсы железнодорожные. Методы ультразвуковые», Издательство стандартов. М., 2001).Known methods of ultrasonic testing, for example, of rails, use mainly the echo method and are based, as a rule, on the primary measurement of the amplitude of the reflected signal from a defect or artificial reflector made in the test object, and subsequent measurement of the noise level in a defect-free test object (sample), after which, when collecting certain statistics, concludes that when a reflecting element of certain sizes is detected, the necessary signal-to-noise ratio with a given probability will be provided in this case, to set the required (rejection) sensitivity, a reflected signal is received from a specific reflecting element in a standard sample (control reflector), and a defect is detected by receiving a reflected signal (echo signal) with an amplitude exceeding a predetermined level that is rejecting (Interstate standard GOST 18576 -96. "Non-destructive testing. Railroad rails. Ultrasonic methods", Standards Publishing House. M., 2001).

Однако динамический диапазон видимых сигналов, находящихся ниже стандартного уровня (половины высоты экрана дефектоскопа), зрительно ограничен, а добавление усиления (повышение чувствительности) в целях обнаружения малых дефектов не дает результата, поскольку возрастает вероятность ложной браковки. Например, применительно к сплошному контролю рельсов мобильными средствами, такая традиционная методика, заключающаяся в регистрации сигналов, превысивших порог, приводит к наличию непроконтролированных участков пути или только подозрениям на дефект, что вызывает необходимость повторного контроля. Поэтому такие способы недостаточно надежны и недостаточно достоверны.However, the dynamic range of visible signals below the standard level (half the height of the flaw detector screen) is visually limited, and the addition of gain (increased sensitivity) in order to detect small defects does not give a result, since the probability of false rejection increases. For example, in relation to continuous monitoring of rails by mobile means, such a traditional technique, which consists in recording signals that have exceeded the threshold, leads to the presence of uncontrolled sections of the track or only to suspect a defect, which causes the need for re-monitoring. Therefore, such methods are not reliable enough and not reliable enough.

Известен, например, способ ультразвукового контроля, при котором формируют зондирующий ультразвуковой импульс, зондируют исследуемый объект, принимают эхо-сигналы от дефектов исследуемого объекта, формируют временную характеристику чувствительности с учетом ослабления эхо-сигналов в рабочей зоне, при этом дополнительно выделяют временную зону за пределами рабочей зоны (зоны контроля), увеличивают чувствительность усилителя в этой зоне до уровня, позволяющего регистрировать шумовые сигналы, сравнивают амплитуды принятых сигналов с заранее установленными порогами и при превышении амплитудами этих сигналов порогового уровня принимаю решение о их достоверности (RU 2270998 C2, 2005). Такой способ обладает теми же недостатками.For example, there is a known method of ultrasonic testing, in which a probing ultrasonic pulse is generated, the object under investigation is probed, echo signals from defects of the object under study are received, a temporal response characteristic is formed taking into account the attenuation of the echo signals in the working area, and a time zone outside working zone (control zone), increase the sensitivity of the amplifier in this zone to a level that allows you to register noise signals, compare the amplitudes of the received signals with the thresholds that are set earlier and when the amplitudes exceed these threshold level signals, I decide on their reliability (RU 2270998 C2, 2005). This method has the same disadvantages.

Известны и другие способы ультразвукового контроля (например, SU 1656445 A1, 1991; RU 2227911 C1, 2004; US 4470304 A, 1984; US 5824908 A, 1998; DE 3418486 C1, 1986; JP 4175175 B2, 2008; EP 0978436 A1, 2000; WO 03/046544 A2, 2003).Other ultrasonic monitoring methods are known (e.g., SU 1656445 A1, 1991; RU 2227911 C1, 2004; US 4470304 A, 1984; US 5824908 A, 1998; DE 3418486 C1, 1986; JP 4175175 B2, 2008; EP 0978436 A1, 2000 ; WO 03/046544 A2, 2003).

Всем им присущ один и тот же недостаток - зависимость результатов контроля от установленного порогового уровня.The same drawback is inherent in all of them - the dependence of the control results on the established threshold level.

Из известных способов наиболее близким к предложенному является способ ультразвукового контроля, при котором размещают в заданной зоне сканирования ультразвуковой преобразователь и проводят операции контроля, включающие зондирование импульсами ультразвуковой частоты, регистрацию отраженных сигналов посредством дефектоскопа с обеспечением их визуализации в виде амплитудно-временной развертки, выделение на ней соответствующей заданной зоне сканирования временной зоны, апертуру которой выбирают из условия невхождения в нее зондирующего импульса, задание критерия полезности сигнала и анализ зарегистрированных в этой временной зоне отраженных сигналов, перемещают ультразвуковой преобразователь в зоне сканирования и повторяют операции контроля (А.А.Марков, Д.А.Шпагин. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов. Учебное пособие. «Образование-культура», Санкт-Петербург, 2008, с.51-53, 88-100). В этом способе для задания критерия полезности сигнала используют строб-импульс, уровень которого соответствует заданной чувствительности контроля, при которой может быть выявлен минимальный дефект. При этом дефектоскоп будет идентифицировать отраженный сигнал как полезный, когда он попадает в выделенную временную зону (зону селекции) и его уровень превышает уровень строб-импульса.Of the known methods, the closest to the proposed method is an ultrasonic control method in which an ultrasonic transducer is placed in a specified scanning area and control operations are performed, including probing with ultrasonic frequency pulses, registering the reflected signals with a flaw detector to ensure their visualization in the form of an amplitude-time scan, corresponding to a given scanning zone of the time zone, the aperture of which is selected from the condition that the probe does not enter it pulse, setting the criterion of signal usefulness and analyzing the reflected signals recorded in this time zone, move the ultrasonic transducer in the scanning zone and repeat the control operations (A.A. Markov, D.A. Shpagin. Ultrasonic defectoscopy of rails. Training manual. "Education- Culture ”, St. Petersburg, 2008, p. 51-53, 88-100). In this method, to set the criterion of signal usefulness, a strobe pulse is used, the level of which corresponds to a given control sensitivity at which a minimal defect can be detected. In this case, the flaw detector will identify the reflected signal as useful when it falls into the selected time zone (selection zone) and its level exceeds the level of the strobe pulse.

Однако такой способ также недостаточно достоверен, что связано, в том числе, с зависимостью результатов контроля от качества акустического контакта с контролируемым объектом и влиянием субъективного фактора, например, при некорректной настройке. Например, при нарушении акустического контакта, когда наблюдается падение амплитуд как шумовых, так и полезных сигналов, вероятность пропуска дефекта значительно возрастает. Недостаток известного способа особенно выраженно проявляется при мобильном контроле рельсов. При этом потеря акустического контакта по разным причинам, особенно при больших скоростях контроля, является неизбежным фактором и существенное падение уровня отраженных сигналов приводит к пропуску дефектов в рельсе. Возможна противоположная ситуация, при которой происходит существенное возрастание амплитуд сигналов, приводящее к перебраковке. Таким образом, сама традиционная методика контроля, заключающаяся в принятии решения о браковке «сверху», снижает уровень достоверности результатов контроля.However, this method is also not sufficiently reliable, which is connected, inter alia, with the dependence of the control results on the quality of acoustic contact with the controlled object and the influence of the subjective factor, for example, with incorrect settings. For example, if the acoustic contact is disturbed, when the amplitudes of both noise and useful signals fall, the probability of missing a defect increases significantly. The disadvantage of this method is especially pronounced when mobile rail monitoring. Moreover, the loss of acoustic contact for various reasons, especially at high monitoring speeds, is an inevitable factor and a significant drop in the level of reflected signals leads to the passage of defects in the rail. The opposite situation is possible, in which there is a significant increase in the amplitudes of the signals, leading to rejection. Thus, the traditional control technique itself, which consists in making a decision on rejection “from above,” reduces the level of reliability of the control results.

Задачей изобретения является создание способа ультразвукового контроля, лишенного недостатков прототипа. Технический результат изобретения состоит в повышении достоверности контроля.The objective of the invention is to provide a method of ultrasonic testing, devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result of the invention is to increase the reliability of control.

Это достигается тем, что в способе ультразвукового контроля, при котором размещают в заданной зоне сканирования ультразвуковой преобразователь и проводят операции контроля, включающие зондирование импульсами ультразвуковой частоты, регистрацию отраженных сигналов посредством дефектоскопа с обеспечением их визуализации в виде амплитудно-временной развертки, выделение на ней соответствующей заданной зоне сканирования временной зоны, апертуру которой выбирают из условия невхождения в нее зондирующего импульса, задание критерия полезности сигнала и анализ зарегистрированных в этой временной зоне отраженных сигналов, перемещают ультразвуковой преобразователь в зоне сканирования и повторяют операции контроля, в выделенной временной зоне определяют среднеарифметическое значение амплитуд принятых сигналов через задаваемый дефектоскопом шаг, амплитуда N которых находится в диапазоне, удовлетворяющем условию N≤N1-N2, где N1 - динамический диапазон отображаемых на экране дефектоскопа сигналов, N2 - критерий квалификации сигнала как полезного, а в качестве критерия полезности сигнала выбирают превышение его амплитуды этого среднеарифметического значения на величину N2≥12 дБ.This is achieved by the fact that in the method of ultrasonic testing, in which an ultrasonic transducer is placed in a predetermined scanning area and monitoring operations are carried out, including sounding by pulses of ultrasonic frequency, registration of reflected signals by means of a flaw detector to ensure their visualization in the form of an amplitude-time scan, highlighting the corresponding a given scanning zone of a time zone, the aperture of which is selected from the condition that the probe pulse is not included in it, setting the criterion field signal values and analysis of the reflected signals recorded in this time zone, move the ultrasound transducer in the scanning zone and repeat the control operations, in the selected time zone determine the arithmetic mean of the amplitudes of the received signals through a step set by the flaw detector, the amplitude N of which is in the range satisfying the condition N≤N 1 -N 2 , where N 1 is the dynamic range of the signals displayed on the flaw detector screen, N 2 is the criterion for qualifying the signal as useful, and as a criterion, the floor Signal values choose the excess of its amplitude of this arithmetic mean value by N 2 ≥12 dB.

Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.The specified technical result is provided by the totality of essential features.

На фиг.1-4 показаны амплитудно-временные развертки отраженных сигналов, иллюстрирующие особенности предложенного способа.Figure 1-4 shows the amplitude-time sweep of the reflected signals illustrating the features of the proposed method.

Сущностью предложенного способа является анализ превышения полезным сигналом уровня шума в конкретной зоне сканирования, при этом решение о браковке принимается не по достижению отраженным сигналом какого-либо уровня, а по превышению уровня шумов на определенную величину.The essence of the proposed method is the analysis of the excess of a useful signal by a noise level in a specific scanning zone, while the rejection decision is made not upon reaching a certain level by the reflected signal, but upon exceeding a noise level by a certain amount.

В соответствии с предложенным способом выделяют в одном цикле излучения-приема ультразвукового преобразователя, установленного на контролируемый объект, временной зоны для расчета в ней среднеарифметического значения амплитуд принятых сигналов. Временную зону выбирают из временной апертуры исходя из условия, чтобы зондирующий импульс не входил в эту зону, поскольку вследствие значительной амплитуды он может внести существенную погрешность в расчет среднеарифметического значения амплитуд сигналов в выбранной временной зоне. Для расчета среднеарифметического значения сигналов используют диапазон амплитуд так, что амплитуда N этих сигналов не превышает разницы между динамическим диапазоном N1 отображаемых на экране дефектоскопа сигналов и критерия N2 квалификации сигнала как полезного. Критерий полезности в виде превышения величины 12 дБ установлен экспериментальным путем. Такой подход при определении среднеарифметического значения эхо-сигналов наиболее оптимален, он позволяет, в частности, устранить неопределенность в принятии решения о полезности сигналов, когда они имеют значительную амплитуду, например сигналы от конструктивных отражателей в рельсах. Такие сигналы вносят существенный вклад в величину среднего уровня сигналов, что чревато повышением этого уровня и соответственно могло бы привести к пропуску дефектов.In accordance with the proposed method, a time zone is allocated in a single radiation-reception cycle of an ultrasonic transducer mounted on a controlled object for calculating the arithmetic mean value of amplitudes of the received signals. The time zone is selected from the time aperture based on the condition that the probe pulse does not enter this zone, because due to the significant amplitude it can introduce a significant error into the calculation of the arithmetic mean value of the signal amplitudes in the selected time zone. To calculate the arithmetic mean value of the signals, an amplitude range is used so that the amplitude N of these signals does not exceed the difference between the dynamic range N 1 of the signals displayed on the flaw detector screen and the criterion N 2 of qualifying the signal as useful. A utility criterion in the form of an excess of 12 dB is established experimentally. This approach to determining the arithmetic mean value of echo signals is most optimal; it allows, in particular, eliminating the uncertainty in deciding on the usefulness of signals when they have a significant amplitude, for example, signals from structural reflectors in rails. Such signals make a significant contribution to the average signal level, which is fraught with an increase in this level and, accordingly, could lead to the omission of defects.

На фиг.1 отображен случай, когда рассчитывался уровень среднеарифметического значения амплитуд сигналов, попадающих в заданный указанный диапазон N≤N1-N2, при этом амплитуда интересующего нас отраженного сигнала (полезный сигнал) превышает уровень среднеарифметического значения Аср более чем на 12 дБ, т.е. сигнал классифицируется как полезный (сигнал от дефекта). На фиг.2 отображен случай, когда рассчитывался уровень среднеарифметического значения амплитуд всех сигналов, находящихся в выделенной временной зоне (зоне контроля), при этом уровень среднеарифметического значения Аср повысился и амплитуда интересующего нас сигнала превышает уровень среднеарифметического значения Аср менее чем на 12 дБ, т.е. сигнал не классифицируется как полезный (сигнал от дефекта) и, таким образом, налицо «недобраковка» (пропуск дефекта).Figure 1 shows the case when the level of the arithmetic mean value of the amplitudes of the signals falling within the specified range N≤N 1 -N 2 was calculated, while the amplitude of the reflected signal of interest to us (useful signal) exceeds the level of the arithmetic mean value A cf by more than 12 dB , i.e. The signal is classified as useful (signal from defect). Figure 2 shows the case when the level of the arithmetic mean value of the amplitudes of all signals located in the selected time zone (control zone) was calculated, while the level of the arithmetic mean value A cf increased and the amplitude of the signal of interest exceeds the level of the arithmetic mean A cf by less than 12 dB , i.e. the signal is not classified as useful (signal from the defect) and, thus, there is a "deficiency" (omission of the defect).

Диапазон N≤N1-N2 выбран из условия необходимости наблюдения полезных сигналов на экране дефектоскопа. При выборе более широкого диапазона в него начали бы попадать сигналы значительной амплитуды и среднеарифметическое значение амплитуд сигналов повысилось бы так, что сигналы, превышающие его даже на меньшую величину чем 12 дБ, будут находиться в «зашкале», т.е. за пределами вертикальной шкалы экрана дефектоскопа. Следовательно, оценить количественно превышение амплитудами этих сигналов уровня среднеарифметического значения не представляется возможным. Это положение иллюстрируется фиг.3 и фиг.4. В случае, отображенном на фиг.3, рассчитывался уровень среднеарифметического значения Аср амплитуд сигналов, попадающих в заданный указанный диапазон, при этом амплитуда интересующего нас сигнала превышает уровень Аср на 12 дБ и он наблюдается в пределах экрана дефектоскопа, т.е. возможно количественно оценить это превышение. В случае, отображенном на фиг.4, рассчитывался уровень среднеарифметического значения Аср амплитуд сигналов, попадающих в расширенный диапазон N, при этом амплитуда интересующего нас сигнала превышает уровень среднеарифметического значения Аср ориентировочно на 8 дБ (т.е. много меньше 12 дБ), поэтому количественно оценить это превышение невозможно, поскольку сигнал «зашкаливает». При большей амплитуде полезного сигнала даже ориентировочно превышение невозможно будет оценить.The range N≤N 1 -N 2 is selected from the condition of the need to observe useful signals on the screen of the flaw detector. When choosing a wider range, signals of significant amplitude would begin to fall into it and the arithmetic mean value of signal amplitudes would increase so that signals exceeding it even by a smaller value than 12 dB would be in the “scale”, i.e. outside the vertical scale of the flaw detector screen. Consequently, it is not possible to quantify the excess of the amplitudes of these signals by the level of the arithmetic mean. This position is illustrated in figure 3 and figure 4. In the case shown in Fig. 3, the arithmetic mean level A cf of the amplitudes of the signals falling within the specified range was calculated, while the amplitude of the signal we are interested in exceeds the A cf level by 12 dB and it is observed within the screen of the flaw detector, i.e. it is possible to quantify this excess. In the case shown in Fig. 4, the level of the arithmetic mean value A cf of the amplitudes of the signals falling into the extended range N was calculated, while the amplitude of the signal of interest to us exceeds the level of the arithmetic mean value A cf by approximately 8 dB (i.e., much less than 12 dB) Therefore, it is impossible to quantify this excess, since the signal “rolls over”. With a larger amplitude of the useful signal, even approximately the excess cannot be estimated.

Для реализации предложенного способа должны использоваться дефектоскопы, обладающие значительным диапазоном регистрируемых сигналов, что обеспечивается, например, наличием в их составе аналого-цифрового преобразователя большой разрядности или логарифмического усилителя. Этому условию удовлетворяет, например, одноканальный ультразвуковой дефектоскоп «ЭХО-ПУЛЬС», содержащий логарифмический усилитель, обеспечивающий динамический диапазон регистрируемых сигналов порядка 90 дБ. Такой дефектоскоп может использоваться преимущественно для ручного контроля, а применительно к контролю рельсов - для вторичного контроля рельсов, а также контроля сварных стыков. Для механизированного и автоматизированного контроля предложенным способом может использоваться многоканальный ультразвуковой дефектоскоп «СИНТЕЗ», содержащий 14-разрядный аналого-цифровой преобразователь, обеспечивающий значительный динамический диапазон регистрируемых сигналов не менее 72 дБ. Этот дефектоскоп удобен для сплошного ультразвукового контроля рельсов с помощью мобильных средств.To implement the proposed method, flaw detectors with a significant range of recorded signals should be used, which is ensured, for example, by the presence of a large-capacity analog-to-digital converter or a logarithmic amplifier in their composition. This condition is satisfied, for example, by the ECHO-PULS single-channel ultrasonic flaw detector, which contains a logarithmic amplifier that provides a dynamic range of the recorded signals of about 90 dB. Such a flaw detector can be used mainly for manual inspection, and with regard to rail monitoring, it can be used for secondary rail monitoring, as well as control of welded joints. For mechanized and automated control, the proposed method can be used multichannel ultrasonic flaw detector "SYNTHESIS", containing a 14-bit analog-to-digital Converter, providing a significant dynamic range of the recorded signals of at least 72 dB. This flaw detector is convenient for continuous ultrasonic monitoring of rails using mobile tools.

Пример реализации. Для реализации предложенного способа использован дефектоскоп «СИНТЕЗ» с соответствующим программным обеспечением, установленный на подвижную единицу - вагон-дефектоскоп ВД-УМТ-1. Испытания проводились на участке станций Угрешская - Лихоборы малого кольца Московской железной дороги. До проезда в каждом канале дефектоскопа (т.е. для каждого ультразвукового преобразователя, исходя из особенностей выявления дефектов рельсов) устанавливалась величина превышения не менее 12 дБ амплитуды полезного сигнала среднеарифметического значения амплитуд сигналов в выбранной временной зоне (зоне контроля), которая также устанавливалась для каждого типа ультразвукового преобразователя. Искательные системы с ультразвуковыми преобразователями посредством пневматического механизма прижимались к поверхности катания рельса, и приводилась в действие система подачи контактной жидкости. При движении подвижной единицы происходило сканирование рельса ультразвуковыми преобразователями, которые каждые 5 мм пути по сигналу контроллера излучали ультразвуковые волны в рельс. В процессе сканирования производился прием сигналов, отраженных от дефектов и от конструктивных отражателей рельса. В каждом цикле излучения-приема автоматически происходил расчет среднеарифметического значения амплитуд сигналов, находящихся в заданном диапазоне в выделенной временной зоне по каждому каналу. Сигналы, полученные в выделенной временной зоне и имеющие амплитуду, величина которой превышает рассчитанное среднеарифметическое значение на разницу, заданную при подготовке к проезду или более для каждого канала, индицировались записью на развертке. В результате анализа проезда не зафиксировано ни одного случая перебраковки, не зафиксировано также участков с потерей информации из-за локального снижения качества акустического контакта.Implementation example. To implement the proposed method, the SYNTHESIS flaw detector was used with the appropriate software installed on the mobile unit — the VD-UMT-1 car-flaw detector. The tests were carried out at the station section Ugreshskaya - Likhobory small ring of the Moscow railway. Before traveling through each flaw detector channel (i.e., for each ultrasonic transducer, based on the features of detecting rail defects), an excess of at least 12 dB of the useful signal amplitude was determined for the arithmetic mean of the signal amplitudes in the selected time zone (control zone), which was also set for each type of ultrasonic transducer. The search systems with ultrasonic transducers were pressed against the rolling surface of the rail by means of a pneumatic mechanism, and the contact fluid supply system was activated. During the movement of the mobile unit, the rail was scanned by ultrasonic transducers, which every 5 mm of the path emitted ultrasonic waves into the rail according to the controller signal. During the scanning process, signals reflected from defects and from structural reflectors of the rail were received. In each radiation-reception cycle, the arithmetic mean value of the amplitudes of the signals in a given range in a selected time zone for each channel was automatically calculated. The signals received in the selected time zone and having an amplitude the value of which exceeds the calculated arithmetic mean value by the difference set in preparation for travel or more for each channel were indicated by a scan record. As a result of the analysis of the passage, not a single case of rejection was recorded, nor were sections recorded with loss of information due to a local decrease in the quality of acoustic contact.

Способ ультразвукового контроля, выполняемый в соответствии с изобретением, обеспечивает повышение достоверности контроля и может использоваться с высокой эффективностью для ультразвуковой дефектоскопии деталей. Он особенно эффективен при ультразвуковой дефектоскопии рельсов.The ultrasonic inspection method performed in accordance with the invention provides an increase in the reliability of inspection and can be used with high efficiency for ultrasonic inspection of parts. It is especially effective for ultrasonic flaw detection of rails.

Claims (1)

Способ ультразвукового контроля, при котором размещают в заданной зоне сканирования ультразвуковой преобразователь и проводят операции контроля, включающие зондирование импульсами ультразвуковой частоты, регистрацию отраженных сигналов посредством дефектоскопа с обеспечением их визуализации в виде амплитудно-временной развертки, выделение на ней соответствующей заданной зоне сканирования временной зоны, апертуру которой выбирают из условия невхождения в нее зондирующего импульса, задание критерия полезности сигнала и анализ зарегистрированных в этой временной зоне отраженных сигналов, перемещают ультразвуковой преобразователь в зоне сканирования и повторяют операции контроля, отличающийся тем, что в выделенной временной зоне определяют среднеарифметическое значение амплитуд принятых сигналов через задаваемый дефектоскопом шаг, амплитуда N которых находится в диапазоне, удовлетворяющем условию N≤N1-N2, где N1 - динамический диапазон отображаемых на экране дефектоскопа сигналов; N2 - критерий квалификации сигнала как полезного, а в качестве критерия полезности сигнала выбирают превышение его амплитуды этого среднеарифметического значения на величину N2≥12 дБ. An ultrasonic inspection method, in which an ultrasonic transducer is placed in a predetermined scanning area and monitoring operations are performed, including probing with ultrasonic frequency pulses, registering the reflected signals with a flaw detector to ensure their visualization in the form of an amplitude-time scan, highlighting the corresponding predetermined scanning area of a time zone, the aperture of which is selected from the condition that the probe pulse is not included in it, the criterion of the usefulness of the signal and the analysis of the charge The reflected signals recorded in this time zone move the ultrasonic transducer in the scanning zone and the control operations are repeated, characterized in that the arithmetic mean value of the amplitudes of the received signals is determined through a step specified by the flaw detector, the amplitude N of which is in the range satisfying the condition N≤N 1 -N 2 , where N 1 is the dynamic range of the signals displayed on the screen of the flaw detector; N 2 is the criterion for qualifying the signal as useful, and as a criterion for the usefulness of the signal, the excess of its amplitude of this arithmetic mean value by N 2 ≥12 dB is chosen.
RU2011134009/28A 2011-08-16 2011-08-16 Method of ultrasound control RU2472143C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134009/28A RU2472143C1 (en) 2011-08-16 2011-08-16 Method of ultrasound control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011134009/28A RU2472143C1 (en) 2011-08-16 2011-08-16 Method of ultrasound control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472143C1 true RU2472143C1 (en) 2013-01-10

Family

ID=48806197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011134009/28A RU2472143C1 (en) 2011-08-16 2011-08-16 Method of ultrasound control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472143C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649028C1 (en) * 2016-12-29 2018-03-29 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр неразрушающего контроля "ЭХО+" Method of increasing the dynamic range of signals measured during ultrasonic testing
RU2662464C1 (en) * 2017-11-08 2018-07-26 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" Method for ultrasonic inspection
RU2777298C1 (en) * 2021-12-10 2022-08-02 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" Method for ultrasonic inspection of rails

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1471152A (en) * 1973-06-19 1977-04-21 British Steel Corp Testing of articles
SU1422132A1 (en) * 1978-12-12 1988-09-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов Method of ultrasonic echo-pulse check
SU1727050A1 (en) * 1990-02-26 1992-04-15 Производственное объединение "Уралвагонзавод" Method of ultrasound inspection of articles and device to implement it
JPH09274020A (en) * 1996-04-08 1997-10-21 Nippon Steel Corp Ultrasonic inspection of steel material
RU2191376C2 (en) * 2000-02-25 2002-10-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method measuring sizes of defects in process of ultrasonic inspection of articles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1471152A (en) * 1973-06-19 1977-04-21 British Steel Corp Testing of articles
SU1422132A1 (en) * 1978-12-12 1988-09-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов Method of ultrasonic echo-pulse check
SU1727050A1 (en) * 1990-02-26 1992-04-15 Производственное объединение "Уралвагонзавод" Method of ultrasound inspection of articles and device to implement it
JPH09274020A (en) * 1996-04-08 1997-10-21 Nippon Steel Corp Ultrasonic inspection of steel material
RU2191376C2 (en) * 2000-02-25 2002-10-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method measuring sizes of defects in process of ultrasonic inspection of articles

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Марков А.А., Шпагин Д.А. Ультразвуковая дефектоскопия рельсов, Учебное пособие, «Образование-культура». - СПб., 2008, с.51-53, 88-100. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2649028C1 (en) * 2016-12-29 2018-03-29 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр неразрушающего контроля "ЭХО+" Method of increasing the dynamic range of signals measured during ultrasonic testing
RU2662464C1 (en) * 2017-11-08 2018-07-26 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" Method for ultrasonic inspection
RU2777298C1 (en) * 2021-12-10 2022-08-02 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" Method for ultrasonic inspection of rails
RU2789814C1 (en) * 2022-08-10 2023-02-10 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Method for defect determination of hydro-acoustic coating applied on underwater object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100507550C (en) Method of ultrasonically inspecting airfoils
US20160305915A1 (en) System for inspecting rail with phased array ultrasonics
US9341599B2 (en) Ultrasonic flaw detection method, ultrasonic flaw detection apparatus, and pipe manufacturing method
CN102095799B (en) Method for detecting defect of 7 series aluminium alloy forge piece by ultrasonic testing with immersion type probe
KR101478465B1 (en) Mechanized Ultrasonic Testing Method for Curved Pipe Welding Zone
CN111751448B (en) Surface leakage wave ultrasonic synthetic aperture focusing imaging method
CN105973990B (en) A kind of Incline Crack TOFD quantitative detecting method based on geometrical relationship
JP2005156305A (en) Evaluation method of internal defect
CN102914592A (en) Ultrasonic detection imaging method of diffusion welding connecting interface in tubular compound piece
CN108956775A (en) A kind of high-sensitivity ultrasonic detection method of engine complex profile bearing part
RU2472143C1 (en) Method of ultrasound control
CN109085245B (en) Method for determining defects in object to be detected and ultrasonic flaw detector
CN110849962A (en) Device and method for evaluating trend and depth of metal crack by utilizing electromagnetic ultrasonic principle
RU2528586C2 (en) Acoustic emission control over rail weld quality and device to this end
RU2406083C1 (en) Method of determining defect structure of rolled titanium
JPWO2020184521A1 (en) Ultrasonic flaw detection method, ultrasonic flaw detector, steel material manufacturing equipment, steel material manufacturing method, and steel material quality control method
RU2652511C1 (en) Method of micro cracks on the rail head rolling surface ultrasonic detection
RU2662464C1 (en) Method for ultrasonic inspection
CN114397365A (en) Method for detecting structural defects of steel concrete by ultrasonic waves
RU2394235C1 (en) Method for ultrasonic inspection of welded joints of small-diametre pipes
RU2191376C2 (en) Method measuring sizes of defects in process of ultrasonic inspection of articles
Anandika et al. Non-destructive measurement of artificial near-surface cracks for railhead inspection
JP7294283B2 (en) Ultrasonic flaw detection method, ultrasonic flaw detector, and steel manufacturing method
RU2573707C1 (en) Welding quality control method
RU2816673C1 (en) Method of detecting latent defects in composite materials by standing waves

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner