SU1144047A1

SU1144047A1 - Иммерсионный способ ультразвукового контрол изделий

Info

Publication number: SU1144047A1
Application number: SU833549610A
Authority: SU
Inventors: Николай Владимирович Васильев; Надежда Петровна Бирюкова; Владимир Викторович Левченко; Владимир Васильевич Рубанов; Владимир Васильевич Борисов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2190
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1985-03-07

Abstract

Ш-МЕРСИОННЫЙ СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, заключающийс в том, что в контролируемом изделии возбуждают ультразвуковые колебани пьеэоэлемелтом с кольцевой зоной излучени , принимают отраженtoie от издели эхо-импульсы и по их амгглитуде суд т о дефектности изде:ли , отличающийс тем, ЧТО, с целью сокращени мертвой зоны и повышени чувствительности при вы- влении подповерхностных дефектов, прием ультразвуковых импульсов провод т в кольцевой зоне, конце11тричной зоне излучени , а средний радиус и ширину этой зоны выбирают из услови p,.,;.

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл излучени и приема ультразвуковых колебаний при иммерсионном контроле изделий.

Известен способ излучени ультразвуковых колебаний, заключающийс в том, что возбуждают пьезопластину со сплошными электродами видеоимпульсом электрического напр жени с крутым передним и пологим заднимфронтами , длительность переднего фронта которого устанавливают превьшающей полупериод колебаний пьезо{пластины на резонансной частоте {tl i Однако в данном способе ограничены пределы снижени мертвой зоны ввиду того, что при демпфировании пьезопластины невозможно существенно уменьшить длительность колебаний поверхностного сигнала. Кроме того, снижаетс амплитуда эхо-сигналов от дефектов, расположенных на глубине менее 5 мм, что обусловлено интерференцией ультразвуковых колебаний, воабуждаемьзх в центральной и периферийной област х пьезопластины.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс иммерсионный способ ультразвукового контрол изделий, заключающийс в том, что в контролируемом изделии возбуждают ультразвуковые колебани пьезоэлемен том с кольцевой зоной излучени ., принимают отраженные от издели эхоимпульсы и по их амплитуде суд т о дефектности издели 2 .

Недостатком известного способа вл етс то, что в нем не возможно регулировать чувствительность контрол и уменьшать мертвзпо зону, поскольку возбуждение и прием ультразвук ковых импульсов проводитс в одной зоне преобразовател , размеры кото- рой выбираютс исход из условий контрол .

I

Цель изобретени - сокращение мертвой зоны и повышение чувствительности при вы влении подповерхностньк дефектов.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно иммерсионному способу ультразвукового контрол изде ЛИЙ, заключающемус в том, что в контролируемом изделии возбуждают ультразвуковые колебани пьезоэлементом с кольцевой зоной излучени .

принимают отраженные от издели эхоимпульсы и по их амплитуде суд т о дефектности издели , прием ультразвуковых импульсов провод т в кольцевой зоне, концентричной зоне излучени , а средний радиус и ширину этой зоны выбирают из услови /--iTr / - Vo .

где рд - средний радиус зоны приема

ультразвуковых эхо-сигналов; b(j - ширина зоны приема; Н - рассто ние между преобра5 зователем и поверхностью

издели ;

С - скорость ультразвуковых колебаний в иммерсионной среде;

0 О - резонансна частота пьезопластины;

- /50 - средний радиус зоны возбуждени ультразвукового пол . На чертеже представлена блок-схема устройства, дл реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит пьезопластину 1 с демпфером 2 и сплошными электродами 3 и 4, подключенными к генератору 5 .ударного возбуждени , акустический экран 6, расположенный со стороны электрода 4, приемную кольцевую пьезопластинку 7 с демпфером 8 и электродами 9 и 10, подключенными к индикатору 11. Позицией 12

обозначен контролируемый образец.

Способ осуществл ют следующим образом .

С генератора 5 электрический импульс подаетс на электроды 3 и .4 пьезопластины 1. Эта пьезолпастина 1 генерирует импульсы ультразвуковых колебаний, которые через иммерсионную жидкость передаютс на контролируемое изделие 12. При помощи

акустического экрана 6, расположенного в непосредственной близости от пьезоэлемента 1, область излучени ограничиваетс кольцевой зоной, что

исключает вли ние центральной области пьезогшастины 1 на возрастание энергии импульсов акустических колебаний с уменьшением угла их отражени . Последнее приводит к выравниванию в области пьезопластины 1 амплитудного соотношени отраженных от поверхности ввода импульсов ультразвуковых колебаний с изменением ихфазы. Характер распределени акустического давлени в плоскости пьеэопластины 1 соответствует при этом эквипотенциальным окружност м, концентричным зоне возбуждени УЗпол , радиус которых определ ет значение максимальной разности фаз, отраженных от поверхности ввода импульсов УЗ-колебаний. Отраженные от поверхности и внутренних дефектов издели импульсы УЗколебаний принимаютс кольцевой пьезопластинкой 7 с демпфером 8, преобразуютс при помощи злектродов 9 и 10 в электрические сигналы, которые затем поступают на индикатор 11, Если диаметр кольцевой пьезоплас тины 7 выбрать таким,.чтобы ока попа ла в область с минимальным значением акустического давлени , то при этом сокращаетс мертва зона конт- . рол . Это св зано с тем, что услови формировани поверхностного сигнала такие, при которых уменьшаетс его амплитуда и сокращаетс длительность. Дп эхо-сигналов, отраженных от попповерхностных дефектов, услови противофазной интерференции отсутствуют , что приводит к возрастанию амплитуды результирующего сигнала с уменьшением глубины залегани дефектов . Таким образом, предлагаемый иммерсионный способ ультразвукового контрол изделий позвол ет значитель ,но повысить чувствительность при вы влБнии подповерхностных дефектов за счет сокращени мертвой зоны путем соответствукицего выбора зоны возбуждейи и приема ультразвуковых колебаний исход из условий контрол .

Claims

ИММЕРСИОННЫЙ СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что в контролируемом изделии возбуждают ультразвуковые колебания пьезоэлемелтом с кольцевой зоной излучения, принимают отраженные от изделия эхо-импульсы и по их амплитуде судят о дефектности изде:лия, отличающийся тем, 'что, с целью сокращения мертвой зоны и повышения чувствительности при вы-явлении подповерхностных дефектов, прием ультразвуковых импульсов проводят в кольцевой зоне, концентричной зоне излучения, а средний радиус и ширину этой зоны выбирают из условия р_с=Ц§1Н<с. _{= (0>2}_0_>3)/9оэ где р₀ средний радиус зоны приема ультразвуковых эхо-сигналов; h₀ - ширина зоны приема;

Н - расстояние между преобразователем и поверхностью изделия;

С - скорость ультразвуковых колебаний в иммерсионной среде;

О - резонансная частота пьезопластины;

р_ь- средний радиус зоны возбуждения ультразвукового поля.

SU ,,,>1144047 f 1144047