SU1516958A1 - Способ определени конфигурации дефекта в изделии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустическим методам неразрушающего контрол . Цель изобретени  - повышение точности за счет измерени  индикатриссы рассе ни  в нескольких дополнительных точках поверхности дефекта. На поверхности издели  1 устанавливают преобразователь 2 с переменным углом α ввода. Излучают и принимают преобразователем 2 импульсы ультразвуковых колебаний с фиксированным углом α₁ ввода. Сканируют изделие и наход т положение, в котором амплитуда эхо-импульса от точки "а" дефекта 3 максимальна. Восстанавливают в точке "а" перпендикул р к направлению прозвучивани , соответствующему максимуму индикатриссы рассе ни , и определ ют две дополнительных точки поверхности дефекта 3 на этом перпендикул ре на рассто нии, не меньшем длины волны и не большим половины ширины пучка ультразвуковых колебаний в материале издели  1. Сканируют преобразователем 2 изделие 1 с одновременным изменением угла α так, чтобы акустические оси преобразовател  2 в каждом положении пересекались в дополнительных точках поверхности дефекта 3. Измер ют индикатриссы рассе ни  дополнительных точек. С их помощью определ ют другие дополнительные точки. Прозвучивание дефекта 3 провод т до тех пор, пока амплитуда эхо-импульсов от его крайних точек не упадет ниже регистрируемого уровн . По полученным индикатрисам рассе ни  всех измер емых точек поверхности дефекта 3 определ ют его конфигурацию. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

П { а

СП

О)

со

СП

00

ширины пучка УЗ колебаний в материале издели  1, Сканируют преобразователем 2 изделие 1 с одновременным изменением угла о( так, чтобы акустические оси,преобразовател  2 в каждом положении пересекались в дополнительных точках поверхности дефекта 3. Измер ют индикатриссы рассе ни  дополнительных точек. С их помощью

определ ют другие дополнительные точки, Прозвучипание дефекта 3 провод т до тех пор, пока амплитуда эхо- импульсон от его крайних точек не упадет ниже регистрируемого уровн . По полученным индикатриссам рассе ни  всех измер емых точек поверхности дефекта 3 определ ют его конфигурацию . 1 з,п, ф-лы, 1 ил.

Изобретение относитс  к акустическим методам неразр тиающего контрол  и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии изделий

Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет измерени  локальных значений индикатриссы рассе ни  поверхности дефекта в нескольких точках поверхности дефекта,

Иа чертеже представлена схема реализации способа определени  конфигурации дефекта в изделии.

Способ заключаетс  в следующем,

В изделие излучают пучок УЗ колебаний в одной плоскости под различными углами так, чтобы они пересекались в одной точке поверхности дефекта . Принимают отраженные дефектом УЗ колебани  в гаюскости излучени  и измер ют индикатриссу рассе ни  данной отражающей точки поверхности дефекта. Затем в изделие излучают УЗ колебани  в той же плоскости под различными углами так, чтобы они пересекались во второй точке поверхности дефекта, лежащей на проход щем через первую точку перпендикул ре к направлению максимума индикатриссы рассе ни  на рассто нии 1 от первой точки. Принимают отраженные дефектом УЗ колебани  в плоскости излучени  и измер ют индикатриссу рассе ни  второй отражающей точки поверхности дефекта. После этого в изделие излучают УЗ колебани  в той же плоскости под различныьш углами так, чтобы они пересекашись в третьей точке поверхности дефекта, лежащей на проход щем через вторую точку перпендикул ре к направлению максимума индикатриссы рассе ни  с противоположной от первой точки стороны на рассто нии I от второй точки , При(гимают отраженные дефекты УЗ колебани  в плоскости излучени 

5

0

5

0

5

0

5 ™

0

5

и измер ют индикатриссу рассе ни  третьей отражающей точки поверхности дефекта. Аналогично осуществл ют прозвучивание других точек поверхности дефекта до тех пор пока амплитуда отраженных дефектом колебаний не будет ниже уровн  регистрации. Конфигурацию дефекта определ ют с учетом выполненных измерений во всех прозвученных точках поверхности дефекта. Полученна  в этом случае конфигураци  дефекта дает возможность определить форму дефекта в одной плоскости - в той, в которой производ тс  излучение и прием импульсов УЗ колебаний. При необходимости излучают в изделие УЗ колебани  в нескольких дополнительных плоскост х и последовательно повтор ют описанные операции, завершающиес  измерением индикатриссы рассе ни  нескольких отражающих точек поверхности дефекта в дополнительных плоскост х прозвучивани . После этого конфигурацию дефекта определ ют с учетом полученной в ходе измерений дополнительной информации. Полученна  в этом случае конфигураци  дефекта дает возможность определить объемную форму дефекта. Рассто ние 1 не менее длины волны и не Более половины ширины пучка излучаемых УЗ колебаний.

Способ реализуетс  следующим образом.

Устанавливают на поверхности контролируемого издети  1 УЗ преобразователь 2, например, с переменным углом ввода и излучают и принимают с его помощью импульсы УЗ колебаний. При фиксированном угле ввода, наприь вр о(,, преобразовател  2 сканируют поверхность издели  1, наход т положение (на чертеже положение 1), в котором амплитуда эхоимпульса от де

фекта 3 максимальна, и фиксируют координаты точки 01 - эпицентра отражени . В точке ot восстанавливают перпендикул р к пр мой, соедин ющей точку с и точку ввода преобразовател  2 в положении 1, На перпендикул ре на равном рассто нии 1 от точки а откладывают точки Ъ и d. Сканируют поверхность издели  1 преобраэо- вателем 2 при одновременном изменении угла d ввода таким образом, чтобы акустические оси преобразовател  2 в различных положени х пересекалис в точке Ь, Измер ют амплитуды А(о() отраженных дефектом 3 эхоимпульсов и сравнивают ее с амплитудой Ар(о() эхоимпульсон, отраженных эталонным боковым цилиндрическим отражателем, расположенным на глубине, равной глу бине залегани  прозвучиваемой точки Ь.

Наход т положение преобразовател  2 (на чертеже положение II)| при котором значение разности А(С/) -P(d максимально, и определ ют угол d-i ввода в JTOM положении, В точке Ъ восстан вливают перпендикул р к пр мой , соедин ющей точку Ъ и точку вво да преобразовател  2 в положении II, На перпендикул ре на рассто нии 1 от точки Ъ откладывают со стороны, противоположной точке а , точку с , Сканируют поверхность издели  1 и измен ют ( ввода преобразовател  2 при пересечении его акустических осей в точке с . Наход т положение преобразовател  2 (на чертеже положение III), при котором значение разности А(О)-АО(О ) максимально, что наблюдаетс  при угле сз ввода. В точке с восстанавливают перпендикул р к пр мой, соедин ющей точку с и точку ввода преобразовател  2 в положении III. На перпендикул ре на рассто нии 1 от точки с откладывают со стороны, противоположной точке с точку f, Прозвучивают аналогично точку f и убеждаютс , что при любом уг- ле е( ввода амплитуда отраженного эхоимпульса не превьппает прин тый уровень регистрации, В этом случае точка f считаетс  крайней точкой по верхности дефекта 3, Затем сканируют поверхность издели  1 и измен ют угол оС ввода преобразовател  2 при пересечении его акустических осей в точке d,

5

5 0

0 0 5 0 j

Наход т положение преобразовател  2 (на чертеже положение IV), при котором значение разности A(c()-Ap(ci() максимально, что наблюдаетс  при угле 0/J ввода. В точке d восстанавливают перпендикул р к пр мой, соедин ющей точку d и точку ввода преобразовател  2 в положении IV. На перпендикул ре на рассто нии 1 от точки d откладывают со стороны, противоположной точке ск , точку е. Прозвучивают аналогичным образом точку е и убеждаютс , что при любом угле ввода амплитуда отраженного эхоимпульса не превьппает прин тый уровень регистрации. В зтом случае точка е считаетс  другой крайней точкой поверхности дефекта 3,

Конфигураци  дефекта в плоскости прозвучивани  определ етс  путем построени  ломаной линии fctade. В случае необходимости определени  объемной конфигурации дефекта 3 анапо- гичные измерени  производ тс  в нескольких других плоскост х. Величину рассто ни  1 выбирают из услови 

  1 7/ Л , где Д- длина волны излучаемых УЗ колебаний в материале издели  1; S - ширина пучка УЗ колеба- НИИ, излучаемых преобразователем 2, При определении конфигурации дефекта целесообразно использовать в качестве излучаемого пучка УЗ колебаний пучок, размер которого в поперечном сечении не превышает размера дефекта. Если дефект меньше поперечного сечени  УЗ пучка, ослабл етс  локальньп характер отражени , т.е. падает чувствительность к локальным неровност м поверхности дефекта. Чем больше дефект, тем надежнее фиксируютс  максимумы эхоимпульсов от изломов его поверхности. По полученным точкам поверхность дефекта может быть построена путем аппроксимации, т.е. операции графического или математического усреднени  совокупности отрезков (кажда  полученна  точка соответствует центру элементарной отражающей площадки поверхности дефекта). Спо- . соб аппроксимации выбирают в зависимости от требуемой точности опи- 1сани  контура дефекта. При выборе- рассто ни  1 меньше Л процесс измерений усложн етс , а точность не увеличиваетс , что обусловлено волновой структурой ПОЛЯ, Величина рассто ни 

Claims (1)

1 сверху ограничиваетс  требуемой точностью построени  контура дефекта поскольку с упеныпением количества определ емых элементарных отражаю- щих площадок уменьшаетс  точность построени . При необходимости данный способ может быть применен дл  полного дефектоскопического контрол  локальных объемов, например участка сварного шва, В этом случае на локальный объем накладываетс  координатна  сетка. Шаг координатной сетки не должен быть меньше величины А . Провод т сканирование после- довательно всех точек - узлов координатной сетки.н определ ют в них наличие элементарных отражающих площадок , по которым в конечном счете определ ют кЬнфигурацню дефекта, Формула изобретени 

1, Способ определени  конфигурации дефекта в изделии, заключающийс  в излучении пучка ультразвуковых ко лебаний в изделие в одной плоскости под различными углами так, чтобы они пересекались в одной точке поверх- ности дефекта, пржеме отраженных дефектом ультразвуковых колебаний в

10 15 20

25

30

плоскости излучени , измерении ин- дикатриссы рассе ни  отражающей точки поверхности дефекта и определе- нин с ее помощью конфигурации дефекта , отличающийс  тем, . что, с целью повьщ1енн  точности, noc-j ледовательно измер ют индикатриссу рассе ни  в нескольких дополнительных отражающнх точках, кажда  последующа  из которых лежит в плоскости прозвучивани  на перпенднкул ре к направлению максимума индикатриссы рассе ни  предыдущей на рассто нии не менее длины волны и не более половины ширины пучка излучаемых ультразвуковых колебаний, а конфигурацию дефектй определ ют с учетом результатов измерений в дополнительных от-i ражаюпшх точках.

2, Способ ПОП.1, о тлич ающ и и с   тем, что последовательно нзмерпют индикатриссы рассе ни  отражающих точек поверхности дефекта в нескольких дополнительных плоскост х , а конфигурацию дефекта определ ют с учетом результатов измерений в дополнительных отражающих точках .