SU1719981A1 - Method of ultrasonic quality control - Google Patents
Method of ultrasonic quality control Download PDFInfo
- Publication number
- SU1719981A1 SU1719981A1 SU904778329A SU4778329A SU1719981A1 SU 1719981 A1 SU1719981 A1 SU 1719981A1 SU 904778329 A SU904778329 A SU 904778329A SU 4778329 A SU4778329 A SU 4778329A SU 1719981 A1 SU1719981 A1 SU 1719981A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- damper
- product
- sound
- reflected
- echo signal
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к технике неразрушающего контрол ультразвуковыми (УЗ) методами. Целью изобретени вл етс расширение области применени путем обеспечени контрол изделий различной толщины. Преобразователь с демпфером 9 и пьезопластиной 6располагают в звукопровод щей среде 7на заданном рассто нии над изделием 8. Генератор 1 посредством пьезо- пластины 6 возбуждает короткие импульсы УЗ-колебаний в демпфере 9 и изделии 8. Пьезопластина 6 принимает отраженные демпфером 9 и изделием 8 эхо-сигналы. Временной селектор 3 выдел ет донный эхо-сигнал от издели 8 и эхо-сигнал, отраженный передней гранью издели 8, прошедший через звукопровод щую среду 7, пьезопласти- ну 6 и демпфер 9 и отраженный свободной поверхностью демпфера 9. С помощью анализатора 5 спектра фиксируют суммарный спектр выделенных эхо-сигналов , измер ют значени частотных минимумов суммарного спектра и по ним определ ют качество издели . 3 ил. $ IBThis invention relates to a technique of non-destructive ultrasonic (UL) control methods. The aim of the invention is to expand the field of application by ensuring control of products of various thickness. A transducer with a damper 9 and a piezoplate 6 is placed in a sound-conducting medium 7 at a given distance above the product 8. The generator 1, using a piezo-plate 6, excites short pulses of ultrasonic vibrations in the damper 9 and product 8. The piezo plate 6 receives the reflected damper 9 and product 8 echo. signals. The time selector 3 selects the bottom echo signal from product 8 and the echo signal reflected by the front face of product 8, passed through the sound-conducting medium 7, piezoplastic 6 and damper 9 and reflected by the free surface of the damper 9. Using the analyzer 5, the spectrum is fixed the total spectrum of the extracted echoes, the values of the frequency minima of the total spectrum are measured and the quality of the product is determined from them. 3 il. $ Ib
Description
со соwith so
0000
Изобретение относитс к неразрушающему контролю ультразвуковыми методами и может быть использовано при контроле качества изделий.tThe invention relates to non-destructive testing by ultrasonic methods and can be used to control product quality.
Известен способ обнаружени дефектов в издели х, заключающийс в том, что в контролируемое изделие излучают короткие импульсы упругих колебаний,There is a known method for detecting defects in products, which means that short pulses of elastic oscillations are emitted into a controlled product,
выдел ют эхо-сигналы временным селек-JQ фиг.2 - суммарна спектральна характеристика , полученна на бездефектном участке издели толщиной 150 мм изecho signals of time selec-JQ of FIG. 2 are selected — the total spectral characteristic obtained on the defect-free portion of a product 150 mm thick from
1515
2020
2525
тором и по форме спектра этих сигналов суд т о наличии дефектов.by the torus and in the form of the spectrum of these signals, the presence of defects is determined.
Данный способ не обладает достаточно высокой чувствительностью.This method does not have a sufficiently high sensitivity.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс способ, заключающийс в том, что располагают преобразователь с демпфером и пьезоштастиной в звукопровод щей среде над изделием, излучают пьезопластиной импульсы ультразвуковых колебаний в демпфер и звукопровод щую среду, принимают пьег.опластйной отраженные демпфером и изделием эхо-сигналы, фиксируют суммарный спектр донного эхо-сигнала от издели и вспомогательного эхо- сигнала, измер ют значени частотных минимумов суммарного спектра и по ним определ ют качество издели . 30The closest in technical essence to the present invention is a method consisting in arranging a transducer with a damper and piezostatina in a sound-conducting medium above the product, emitting ultrasonic vibrations into the damper and sound-conducting medium by the piezoelectric plate, receiving the reflected damper and product echo from the piezoelectric plate signals, record the total spectrum of the bottom echo from the product and the auxiliary echo, measure the frequency minima of the total spectrum, and determine the quality products. thirty
Однако известный способ не позвол ет контролировать издели , имеющие большую толщину, из-за того, что дл получени минимума в суммарном спектре в этом случае потребуетс изготов- , ление преобразовател с демпфером, толщина которого должна быть соизмерима с толщиной издели , что практически реализовать затруднительно.However, the known method does not allow control of products having a greater thickness, because in order to obtain a minimum in the total spectrum, in this case, it will be necessary to manufacture a converter with a damper, the thickness of which must be commensurate with the thickness of the product, which is practically difficult to implement .
Цель изобретени - расширение области применени путем обеспечени контрол изделий различной толщины.The purpose of the invention is the expansion of the field of application by ensuring control of products of various thicknesses.
Изобретение позвол ет контролировать издели толщиной от нескольких миллиметров до нескольких метров.The invention allows control of products with a thickness of several millimeters to several meters.
Изобретение касаетс акустических методов неразрушающего контрол .The invention relates to acoustic methods of non-destructive testing.
Сущность изобретени состоит в том, что через звукопровод щий слой в контролируемое изделие излучают ультразвуковые импульсы, от передней грани издели регистрируют эхо-сигнал , проиедший через звукопровод щий слой, пьезопластину и демпфер и отраженный свободной поверхностью демпфера . Толщины звукопровод щего сло , пьезопластины и демпфера выбирают такими , чтобы врем задержки между эхо- сигналом от свободной поверхностиThe essence of the invention is that ultrasonic pulses are emitted through a sound-conducting layer into a controlled product, an echo signal passing through a sound-conducting layer, a piezoplate and a damper and reflected by the free surface of the damper are recorded from the front face of the product. The thickness of the conductive layer, piezoplates and damper is chosen so that the delay time between the echo signal from the free surface
4040
4545
5050
стали, полученного диффузионной свар- -KoftJ на фиг.З - то же, на дефекте в виде строчечного непропара с максимальным размером по длине строчки 60 мкм и по раскрытию 5 мкм.steel obtained by diffusion welded -KoftJ in FIG. 3 - the same, on the defect in the form of a line non-pair with a maximum size of the line of 60 microns and on the disclosure of 5 microns.
Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.
Пьезопластина 6, работающа , например , в полосе частот от 4 до 6 МГц, возбуждаетс генератором 1 коротких импульсов. Пьезопластина 6 толщиной hn излучает через звукопровод щую жидкость 7 толщиной hja в изделие 8 толщиной Ьи ультразвуковые колебани с определенной максимальной частотой составл ющей спектра, например 5 МГц. Ультразвуковые колебани , пройд жидкую среду 7, раздел ют на отраженный эхо-сигнал от передней . грани издели 8, а остальна часть энергии колебаний проходит в изделие 8 и в виде донного эхо-сигнала возвращаетс обратно на пьезопластину 6. Отраженный от передней грани эхо-сигнал проходит путь обратно через звукопровод щую среду 7 и пьезопластину бив виде эхо-сигнала, отраженного свободной поверхностью демпфера 9, возвращаетс обратно на пьезопластину 6, котора преобразует задержанные друг относительно друга ультразвуковые эхо-сигналы в электрические импульсы . Эти эхо-импульсы усиливаютс усилителем 2 и через временной селектор 3, который селектирует их от других мешающих сигналов, поступают на вход осцилл9графа 4 дл индикации и на вход анализатора 5 спектра дл анализа спектра. Высоту звукопровод щего сло hjB и его материал выбирают такими, чтобы выполн лось условие задержки Между эхо-импульсамиA piezoplate 6, operating, for example, in the frequency range from 4 to 6 MHz, is excited by the generator 1 of short pulses. A piezoplast 6 with a thickness hn emits through a sound-conducting fluid 7 with a thickness hja into the product 8 with a thickness b and ultrasonic vibrations with a certain maximum frequency of the spectrum component, for example 5 MHz. Ultrasonic vibrations, after passing through the liquid medium 7, are divided into a reflected echo signal from the front. the edges of the product 8, and the rest of the oscillation energy passes into the product 8 and returns as a bottom echo back to the piezoelectric plate 6. The echo signal reflected from the front face goes back through the sound-conducting medium 7 and the piezoelectric plate reflected the free surface of the damper 9 is returned back to the piezo plate 6, which converts ultrasonic echoes delayed relative to each other into electrical impulses. These echo pulses are amplified by amplifier 2 and through time selector 3, which selects them from other interfering signals, are fed to the oscillator of graph 4 for indication and to the input of spectrum analyzer 5 for spectrum analysis. The height of the sound-conducting layer hjB and its material are chosen such that the delay condition is met. Between the echo pulses
5555
демпфера и донным эхо-сигналом удовлетвор ло определенной формуле. Измер ют частоты минимумов суммарного спектра прин тых эхо-сигналов и определ ют по ним качество издели .the damper and the bottom echo satisfied a definite formula. The frequencies of the minima of the total spectrum of the received echo signals are measured and the product quality is determined from them.
На фиг.1 приведена функциональна схема устройства, реализующего способ УЗ-контрол качества изделий; наFigure 1 shows the functional diagram of the device that implements the method of ultrasonic quality control of products; on
5five
00
5five
00
, ,
4040
4545
5050
стали, полученного диффузионной свар- -KoftJ на фиг.З - то же, на дефекте в виде строчечного непропара с максимальным размером по длине строчки 60 мкм и по раскрытию 5 мкм.steel obtained by diffusion welded -KoftJ in FIG. 3 - the same, on the defect in the form of a line non-pair with a maximum size of the line of 60 microns and on the disclosure of 5 microns.
Способ осуществл етс следующим образом.The method is carried out as follows.
Пьезопластина 6, работающа , например , в полосе частот от 4 до 6 МГц, возбуждаетс генератором 1 коротких импульсов. Пьезопластина 6 толщиной hn излучает через звукопровод щую жидкость 7 толщиной hja в изделие 8 толщиной Ьи ультразвуковые колебани с определенной максимальной частотой составл ющей спектра, например 5 МГц. Ультразвуковые колебани , пройд жидкую среду 7, раздел ют на отраженный эхо-сигнал от передней . грани издели 8, а остальна часть энергии колебаний проходит в изделие 8 и в виде донного эхо-сигнала возвращаетс обратно на пьезопластину 6. Отраженный от передней грани эхо-сигнал проходит путь обратно через звукопровод щую среду 7 и пьезопластину бив виде эхо-сигнала, отраженного свободной поверхностью демпфера 9, возвращаетс обратно на пьезопластину 6, котора преобразует задержанные друг относительно друга ультразвуковые эхо-сигналы в электрические импульсы . Эти эхо-импульсы усиливаютс усилителем 2 и через временной селектор 3, который селектирует их от других мешающих сигналов, поступают на вход осцилл9графа 4 дл индикации и на вход анализатора 5 спектра дл анализа спектра. Высоту звукопровод щего сло hjB и его материал выбирают такими, чтобы выполн лось условие задержки Между эхо-импульсамиA piezoplate 6, operating, for example, in the frequency range from 4 to 6 MHz, is excited by the generator 1 of short pulses. A piezoplast 6 with a thickness hn emits through a sound-conducting fluid 7 with a thickness hja into the product 8 with a thickness b and ultrasonic vibrations with a certain maximum frequency of the spectrum component, for example 5 MHz. Ultrasonic vibrations, after passing through the liquid medium 7, are divided into a reflected echo signal from the front. the edges of the product 8, and the rest of the oscillation energy passes into the product 8 and returns as a bottom echo back to the piezoelectric plate 6. The echo signal reflected from the front face goes back through the sound-conducting medium 7 and the piezoelectric plate reflected the free surface of the damper 9 is returned back to the piezo plate 6, which converts ultrasonic echoes delayed relative to each other into electrical impulses. These echo pulses are amplified by amplifier 2 and through time selector 3, which selects them from other interfering signals, are fed to the oscillator of graph 4 for indication and to the input of spectrum analyzer 5 for spectrum analysis. The height of the sound-conducting layer hjB and its material are chosen such that the delay condition is met. Between the echo pulses
где fл , f - соответственно верхн where fl, f are respectively top
и нцжн частоты спектра отраженного демпфером эхо-сигнала на уровне and the frequency spectrum frequency reflected by the echo damper at the level
о,5 Гц;o, 5 Hz;
,hn,h,,,hM - толщина звукопровод щего сло , пьезопластины, демпфера и издели соответственно , Mj с ,сп,Сд,си - скорость распространени ультразвуковых колебаний в материале звукопровод щей среды, пьезопластины , демпфера и издели соответственно, м/с,, hn, h ,,, hM is the thickness of the conductive layer, piezoplate, damper and product, respectively, Mj c, Cn, Cd, s is the propagation speed of ultrasonic vibrations in the material of the conductive medium, piezo plate, damper and product, respectively, m / s ,
п 1,2,3p 1,2,3
Установленна задержка между этими эхо-импульсами, которые анализирует анализатор 5 спектра, позвол ет в суммарном спектре наблюдать один или несколько частотных минимумов (это зависит от выбираемой частоты в спектре донного эхо-сигнала и числа п 1,2,3,..., т.е. от величины за- держки) в интервале частот от f до f (граничные частоты f , и f 2 выбраны из услови наблюдени четкого контрастного интерференционного минимума ) . По положению частотного ми- нимума в суммарном спектре, приведенном дл бездефектного участка издели на фиг.2, а дл дефектного участка издели на фиг.З, определ ют качество издели .The established delay between these echo pulses, which are analyzed by the spectrum analyzer 5, makes it possible to observe one or several frequency minima in the total spectrum (this depends on the chosen frequency in the spectrum of the bottom echo signal and the number n 1,2,3, ..., i.e., from the magnitude of the delay) in the frequency range from f to f (the boundary frequencies f, and f 2 are selected from the condition of observing a clear contrast interference minimum). The quality of the product is determined for the position of the frequency minimum in the total spectrum given for the defect-free area of the product in Fig. 2, and for the defective area of the product in Fig. 3.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904778329A SU1719981A1 (en) | 1990-01-05 | 1990-01-05 | Method of ultrasonic quality control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904778329A SU1719981A1 (en) | 1990-01-05 | 1990-01-05 | Method of ultrasonic quality control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1719981A1 true SU1719981A1 (en) | 1992-03-15 |
Family
ID=21489518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904778329A SU1719981A1 (en) | 1990-01-05 | 1990-01-05 | Method of ultrasonic quality control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1719981A1 (en) |
-
1990
- 1990-01-05 SU SU904778329A patent/SU1719981A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Методы неразрушающих испытаний/ /Под ред. Р.Шарпа, М.: Мир, 1972, с. 59-88. Авторское свидетельство СССР № 1471196, кл. G 01 N 29/04, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4170144A (en) | Material scanning apparatus | |
US6125704A (en) | Ultrasonic technique for inspection of weld and heat-affected zone for localized high temperature hydrogen attack | |
SU917711A3 (en) | Method of tuning ultrasonic apparatus | |
US4492117A (en) | Ultrasonic nondestructive test apparatus | |
SU1719981A1 (en) | Method of ultrasonic quality control | |
US3861200A (en) | Method and instrument for analysing materials by ultrasonic pulses | |
JPH04323553A (en) | Method and device for ultrasonic resonance flaw detection | |
CA2485982A1 (en) | Method and device for detecting changes or damages to pressure vessels while or after undergoing a hydraulic pressure test | |
US4596142A (en) | Ultrasonic resonance for detecting changes in elastic properties | |
RU2246724C1 (en) | Method of ultrasonic testing of material quality | |
Baboux et al. | Interferometric measurements of transient ultrasonic fields. application to hydrophone calibration | |
RU2112235C1 (en) | Method for measuring attenuation variables of elastic waves | |
Djelouah et al. | Pulsed calibration technique of miniature ultrasonic receivers using a wideband laser interferometer | |
SU1196751A1 (en) | Method of measuring occluded gas in liquid | |
RU2334224C1 (en) | Method of ultrasonic measuring of average grain size | |
SU1620931A1 (en) | Device for determining content of gas in gas-liquid medium | |
SU1763971A1 (en) | Working pieces quality inspecting ultrasonic device | |
SU1138732A1 (en) | Method of ultrasonic checking of article surface flaws | |
SU1471119A1 (en) | Method for ultrasonic investigation of flaws in articles | |
SU538289A1 (en) | Echo method of ultrasonic control | |
SU1188647A1 (en) | Method of article ultrasonic inspection | |
SU1525568A1 (en) | Ultrasonic mirror-through transmission flaw detector | |
JPH0545346A (en) | Ultrasonic probe | |
SU603896A1 (en) | Method of testing acoustic contact | |
SU1229680A1 (en) | Method of determining specimen mechanical quality |