SU1350609A1 - Способ акустической дефектоскопии многослойных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области акустических методов неразрушающего контрол . Целью изобретени   вл етс  повьшение информативности контрол  - вследствие определени  глубины залегани  дефекта благодар  измерению разности рассто ний между излучающим и приемным преобразовател ми, соответствующих синфазным точкам приема в зоне дефекта. После обнаружени  дефекта 11 в многослойном изделии 10 велосиметрическим методом с регистрацией фазы устанавливают в зоне дефекта излучающий 8 и приемный 9 преобразователи на рассто нии L и фиксируют значение фаз ы с помощью регистратора 5. Затем плавно измен ют рассто ние между преобразовател ми 8 и 9 до тех пор, пока фаза вновь не примет зафиксированного значени , и измер ют в этот момент рассто ние 1 между преобразовател ми 8 и 9. Глубину залегани  дефекта определ ют по разности рассто ний L и 1 с физико-механичес-i ких параметров материала контролируемого издели  10 и рабочей частоты . 1 ил. i СЛ 00 СЛ о О5 о ;о

Description

Изобретение относитс  к акустическим методам неразрушающего контрол  и может быть использовано при дефектоскопии многослойных изделий велосиметрическим методом.

Цель изобретени  - повьшение информативности контрол  за счет определени  глубины залегани  дефекта.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ акустической дефектоскопии многослойных изделий.

Способ акустической дефектоскопии многослойных изделий заключаетс  в следующем.

На поверхности контролируемого издели  устанавливают пару преобразователей на фиксированном рассто-  нии L друг от друга.Одним преобразователем возбуждают в изделии изгиб- ные колебани ,а другим - принимают их. Фазу прин тых колебаний измер ют и определ ют по ней наличие дефекта . При обнаружении дефекта преобразователи располагают в центре зоны дефекта и фиксируют фазу прин тых колебаний. Затем преобразователи перемещают друг относительно друга до тех пор, пока фаза прин тых коле- ба11ий не примет ранее зафиксированного значени .

По достижении фазой прин тых колебаний зафиксированного значени  измер ют рассто ние 1 между преобразовател ми и определ ют глубину h залегани  дефекта из выражени 

h -H-.Lilf.. ЗШЖ

т Л| Е

где f - частота возбуждаемых колебаний;

р - плотность материала контролируемого издели ; U,E - -коэффициент Пуассона и

модуль упругости материа- . ла контролируемого издели  в направлении взаимного перемещени  преобразователей;

1-L - разность рассто ний между преобразовател ми, соответствующих синфазным точкам приема.

Устройство, реализующее способ акустической дефектоскопии многослойных изделий, содержит электрически последовательно соединенные генератор 1, фазовращатель 2, формирователь 3, фазоизмерительньй блок 4 и регистратор 5. Устройство -также содержит злектрически последовательно соединенные усилитель 6 и формирователь 7. Кроме, того, устройство содержит пару преобразователей 8 и 9. На чертеже обозначены контролируемое изделие 10 и дефект 11 контролируемого издели . Вход усилител  6

соединен с преобразователем 9, а выход формировател  7 - с вторым входом фазоизмерительного блока 4, Преобразователь 8 соединен с выходом генератора 1..

Способ акустической дефектоскопии многослойных изделий осуществл ют следующим образом.

Излучающий 8 и приемный 9 преобразователи устройства, например дефектоскопа УВФД-1, после предварительной настройки на эталонном образце (не показан) устанавливают на рассто нии L друг от друга на поверхности контролируемого издели 

10. Преобразователь 8 с помощью генератора 1 возбуждает в изделии 10 изгибные колебани  частотой f . Преобразователь 9 принимает возбужденные колебани , которые через усилитель 6 и формирователь 7 поступают на второй вход блока 4. С выхода генератора 1 колебани  поступают через фазовращатель 2 и формирователь 3 н-а первый вход блока 4.

В ходе контрол  преобразователи 8 и 9, сохран   фиксированное рас- сто ние L между собой, сканируют поверхность издели  10. При наличии в

изделии 10 дефекта 11, например расслоени , скорость распространени  изгибных колебаний измен етс  и, следовательно, измен етс  фаза сигнала , поступающего на второй вход

блока 4. Изменение разности фаз сигналов , измер емое блоком 4, регист- риру етс  регистратором 5. В ходе сканировани  определ ют границы дефектного участка и.оконтуривают дефект 11. После оконтуривани  преобразователи 8 и 9 устанавливают на поверхности контролируемого издели  10 в зоне дефекта 11 на рассто нии L друг от друга.

, Управл   фазовращателем 2, добиваютс  совпадени  по фазе сигналов с выходов формирователей 3 и 7. Взаимно перемещают преобразователи 8 и 9 в зоне дефекта 11 соедин ющей

их линии,т.е.в плоскости чертежа, например,путем плавного удалени  приемного преобразовател  9 от излучающего неподвижного преобразовател  8 В ходе перемещени  наблюдают за показани ми регистратора 5 и, когда он зарегистрирует вновь совпадение по фазе сигналов с выходов формирователей 3 и 7, оканчивают перемещение и измер ют рассто ние 1 меж- |ДУ преобразовател ми 8 и 9. Вычисл ют разность (I-L) рассто ний между преобразовател ми 8 и 9, соответствующих фазным точкам приема. Разность (1-L) равна длине волны изгибньпс колебаний, возбуждаемьк в слое материала контролируемого издели  10, отделенном дефектом 11

Глубину h залегани  дефекта 11 определ ют из выражени 

i- - i iI:L)lf. J BEiiif L

где f - частота колебаний преобразовател  8;

р - плотность материала контролируемого издели  10;

р - коэффициент Пуассона материала контролируемого издели  10 в направлении взаимного перемещени  преобразователей 8 и 9;

Е - модуль упругости материала контролируемого издели  10 в направлении взаимного перемещени  преобразователей В и 9.

Линию взаимного перемещени  преобразователей дл  анизотропных материалов выбирают совпадающей с направлением, дл  которого известны модуль Е упругости, и коэффициент ц Пуассона. Дл  изотропньк материалов направление линии перемещени  выбирают произвольно t

Например, дл  издели  из органического стекла (Е 5,35-10 Н/м, р 1,2-10 кг/м ; |И 0,35) при работе на частоте f 10 Гц и при глубине залегани  дефекта h длина изгйбной волны, расВНИИПИ Заказ 5281/46 Тираж 776 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

простран ющейс  в отделенном дефектном слое, равна 1,14-10 м.

Дл  случа , когда линейный размер , имитирующий в расчетах дефект пластины, зажатой по контуру, пре- вьшает 3-4 длины волны изгибных колебаний , может быть прин то допущение о безграничности пластины.

Таким образом, теоретически глубину залегани  можно определить дл  дефектов, начина  с диаметра 4-10 м. Однако, на практике вследствие конечных размеров преобразователей глубину залегани  дефекта можно опре- делить при условии, что его размеры не менее 2 10 м.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   20

   Способ акустической дефектоскопии многослойных изделий, заключающийс  в том, что устанавливают на поверхности издели  на фиксированном

   25 рассто нии L пару преобразователей, возбуждают одним преобразователем в изделии изгибные колебани , принимают другим преобразователем воз- . бужденные колебани , измер ют фазу

   30 прин тых колебаний и по ней определ ют наличие дефектов, отличающийс  тем, что, с целью повьше- ни  информативности контрол  за счет определени  также и глубины залега35 ни  дефекта, в зоне дефекта взаимно перемещают преобразователи вдоль соедин ющей их линии до тех пор, пока фаза прин тых колебаний не примет первоначального значени , измер ют

   40 рассто ние 1 между преобразовател ми , а глубину h залегани  дефекта определ ют из выражени 

   45

   h (1-L) () /1Г л|Т,

   где f - частота возбуждаемых колебаний;

   р - плотность материала контролируемого издели ;

   1 коэффициент Пуассона и модуль упругости материала контролируемого издели  в направлении взаимного перемещени  преобразователей.