SU1511672A1 - Способ ультразвукового контрол качества листовых изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустическим методам неразрушающего контрол . Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  глубины дефектов у донной поверхности издели  за счет наблюдени  формы суперпозиции донных сигналов и измерени  их временных параметров. Два наклонных преобразовател  с призмами различной высоты, обращенных один к другому, например вход щие в стандартный ультразвуковой (УЗ) раздельно-совмещенный преобразователь, устанавливают на изделии. Одновременно излучают и принимают преобразовател ми импульсы УЗ-колебаний. На бездефектном участке суперпозици  продетектированных четырех эхо-сигналов: излученного и прин того первым преобразователем, излученного и прин того вторым преобразователем, излученного первым и прин того вторым преобразователем и излученного вторым и прин того первым преобразователем, принимает характерный вид симметричного трезубца. Измер ют врем  прихода крайних эхо-сигналов. На дефектном участке форма сигнала измен етс . Вновь измер ют врем  прихода крайних эхо-сигналов и с помощью измеренных величин определ ют глубину залегани  дефекта. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к акустическим методам неразрушающего контрол  и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии листовых изделий, примен емой при вы влении локальных дефектов на внутренней поверхности стенки изделий, например при вы влении поражений  звенной коррозией стенки трубопровода.

Цель изобретени  - повьппение точности определени  глубины дефектов у донной поверхности издели  за счет использовани  при измерени х глубины

времен прохождени  однократно отраженных эхо-импульсов на дефектном и бездефектном участках.

На фиг . 1 представлена схема контрол  бездефектного участка издели ; на фиг.2 - то же, дефектного участка издели ; на фиг.З - огибающа  амплитуда принимаемых эхо-импульсов при прозвучивании бездефектного участка издели ; на фиг.4 - то же, при прозвучивании дефектного участка издели ;

tsS

31511672

Способ УЗ-контрол  качества листовых изделий заключаетс  в следующем,

На поверхности издели  устанавливают два ориентированных один навстре-

чу другому наклонных преобразовател  с призмами различной высоты. В изделие одновременно излучают обоими преобразовател ми импульсы УЗ-колеба- ний и также одновременно принимают ю обоими преобразовател ми эхо-импульсы , однократно отраженные донной поверхностью издели . Фиксируют врем  прохождени  ч однократно отраженных эхо-импульсов на бездефектном участ- 15 ке издели , В случае наличи  дефекта фиксируют врем  прохождени  однократно отраженных эхо-импульсов на дефектном участке. Измер ют разность u.t, и A-t зафиксированных времен и опре- 20 дел ют глубины S и S залегани  дефектов под каждым из преобразователей vf3 выражений:

S, S -0,5 C &t Cos р ; S ; S -0,5 С .(it.cos Ь ,

где S г толщина издели ;

|Ь - угол преломлени  УЗ-колебаний в изделии;

С - скорость распространени  УЗ-колебаний в материале издели ,

Способ УЗ-контрол  качества листовых изделий реализуетс  следующим об разом.

Наклонные преобразователи 1 и 2, например, вход щие в стандартньш раздельно-совмещенный преобразователь, устанавливают на изделии 3. Излучают импульсы УЗ-колебаний преобразовател ми 1 и 2, Импульсы УЗ-колебаний .отражаютс  от донной поверхности 4 издели  3 и вновь поступают на преобразователи 1 и 2, Прин тые преобразовател ми 1 и 2 отраженные импульсы УЗ-колебаний детектируютс  и поступают на один осциллографический индикатор (не показан) в виде суперпозиции че- тырех донных сигналов. Врем  t прихода импульса УЗ-колебаний, излученного преобразователем 1 и прин того преобразователем 2 на бездефектном изделии 3,равно времени t прихода им- пульса УЗ-колебаний, излученного пре- образователем 2 и прин того преобразователем 1 на бездефектном изделии 3, и определ етс  из выражени 

Д 1

. - . - 1 i Ь

с с -

о И 1.

2L

с

5 0

5

0

5

0 5 0 5

пути УЗ-колебаннй в , призмах преобразователей I и 2 соответственно;

1 h,/cosoi; ./cosc d ; h,, h высота призмы преобразователей 1 и 2 соответственно; о - угол ввода УЗ-колебаний

в изделие 3;

L - путь УЗ-колебаний в изделии 3 до донной поверхности А, излученных преобразовател ми 1 и 2; L S/COS Р; S толщина издели  3; R - угол преломлени  УЗ-колебаний в изделии 3;

CQ - скорость распространени  УЗ- колебаний в материале призм преобразователей I и 2; С - скорость распространени  УЗ- колебаний в материале издели  3,

Врем  t,, прихЬда импульоа УЗ-колебаний , излученного и прин того преобразователем на бездефектном изделии 3, определ етс  из вь1ражени 

t- - г™1- + ™ Ь С

Врем  t прихода импульса УЗ-колебаний , излученного и прин того преобразователем 2 на бездефектном изделии 3, определ етс  из выражени 

. t -г)

Суперпозици  донных- сигналов на бездефектном участке издели  3 принимает характерный вид симметричного трезубца (фиг,3), Так, дл  условий: мм; Ь.3 мм; мм; 2670 м/с; С - 5850 м/с;б 7°; /5 ,15,3, времена прихода составл ют:

t,, с; .

tj l,66-10 с;

,38:10 с.

В случае падени  УЗ-колебаний на донную доверенность 4 издели  3 с дефектами врем  t прихода каждого из четырех донных сигналов определ етс  их выражений:

515116726

I 1 la 7Lj:Ji. iiS,). Глубины s залеганий дефек- . CC TOB определ ют как S S-&S.

Величина раэности высот призм

I 1ч + la L - &La 5преобразователей выбираетс 

t2 большей возможных значений (ASj-AS).

Рассто ние между точками ввода преI 1 L- ULiобразователей выбираетс  минимальным

tj 2(- + ) дл  достижени  наибольшей точности

°10определени  места расположени  локального дефекта. Наличие под преоб- разовател ми дефекта значительно леггде Ы,, , й1,„ - изменени  пути УЗ-коле- обнаружить по изменению формы хабаний в изделии 3 до ,рактерного трезубца (фиг.3,4) чем

донной поверхности 4. н ёбольшому смещению донного эхоизлvчeнныx преобразова-импульса при работе одним совмещенным

гел ми 1 и 2 соответ-преобразователем. Характерна  форма

трезубца также сохран етс  при плав- ственно,t- J

м . с гз, . NT -НС , гл .иь1х изменени х то.лщины издели  и ско- uL(US,/cosp ; ц Ln uSo/cos |6; „,,«.л.

.„ -/ I 20рости распространени  УЗ-колебаний в

US, - изменение толщины издели t j- t- г

нем, что исключает ложные забракова- 3 в точке пересечени  акус-

ни 

тической оси преобразовате-

Claims (1)

1. ,.,Формулаизобретени 

   л  1 с донной поверхностью - к

   и мчпргты  т-Способ ультразвукового контрол 

   Н ИоДсЛИН J I-ч с

   US - изменение толщины издели  3 качества листовых изделии, заключаюв точке пересечени  акугти- установке на поверхности изческой оси преобразовател  « наклонных призматических

   2 с донной поверхностью 4 из-преобразователей, ориентированных

   гтогт„с, 1один навстречу другому, одновременном

   дели  j,

   Суперпозици  донньпс сигналов на де- °излучении в изделие импульсов ультрафектном участке издели  3 принимаетзвуковых колебаний и приеме-однократвид , отличный от симметричного тре- ° отраженных донной поверхностью

   зубца (фиг.4). Факт наличи  локаль-издели  эхо-импульсов каждым из преного дефекта на донной поверхностиобразователей, измерении параметров

   4 издели  3 устанавливают по виду су- 35прин тых эхо-импульсов и .определении

   перпозиции донньпс сигналов. «™ качества издели , о т л и Количественную оценку глубины ASч.ающийс  тем, что, с целью

   локального дефекта в зоне контрол новьшени  точности определени  глупроизвод т с помощью измерени  разнос- « Дефектов у донной поверхности

   ти времен bt, (t,-tL) и t, (t.-t ) издели , высоту призм преобразоватепо выражени м: ч-лей. выбирают различной, измер ют раз ,, Iность it, и itj времени прохождени 

   US, - (tJ - tj) cos ;однократно отражепных эхо-импульсов

   г ,и дефектном и бездефектном участках

   iSj -г- ( t)«cos I). , 45издели ., а глубины S, и S залегаТак , в случае прихода сигналов дефектов под каждым из преобра 11 ,30-10- с и ,20 10- c глуби-зователей определ ют из выражений: на дефекта в двух точках контроли- S, S-0,, cosfb; руемого участка издели  3 составл - /

   ет-й8,1,01 мм и US,,0,51 мм. Инфор-50 S S - 0,5.С it . cos |5 ,

   мативны как абсолютные значени  Л.8,где S - толщина издели ; иЛЗ, так и относительные значени  |Ь - угол преломлени  ультразву- этих величин в с авнении с толшинойковых колебаний в изделии;

   S« Информативны также среднее значе- С - скорость распространени 

   A.S(+iSa,. ультразвуковых колебаний

   ние-::и перепад глубин (Л.Si-.,:г г

   i в материале издели ,

   Фи.Ч