SU1762222A1

SU1762222A1 - For control of acoustic contact quality for ultrasound control

Info

Publication number: SU1762222A1
Application number: SU904881592A
Authority: SU
Inventors: Валерий Иванович Михайленко; Сергей Михайлович Клименко
Original assignee: Полтавское отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1990-09-03
Publication date: 1992-09-15

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл ультразвуковом дефектоскопии, толщи- нометрии и определени свойств материалов . Цель изобретени - повышение точности контрол . Цель достигаетс тем. что-при ультразвуковом контроле используют электромагнитное излучение оптического диапазона, направл его на призму преобразовател , а об акустическом контакте суд т по прин тым сигналам прошедшего излучени под углом а к рабочей грани призмы, в диапазоне, определ емым выражением , приведенным в формуле изобретени .The invention relates to non-destructive testing and can be used for ultrasonic flaw detection, thickness measurement, and determination of material properties. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control. The goal is achieved by those. that when ultrasonic testing, electromagnetic radiation of the optical range is used, it is directed to the transducer prism, and acoustic contact is judged by received transmitted radiation signals at an angle a to the working face of the prism, in the range defined by the expression in the claims.

Description

Изобретение относитс к неразрушающим методам контрол и может быть использовановультразвуковой дефектоскопии изделий любой формы в различных отрасл х промышленности.The invention relates to non-destructive testing methods and can be used for ultrasonic inspection of products of any shape in various industries.

Известен способ контрол качества акустического контакта, заключающийс в том, что с помощью наклонного искател возбуждают ультразвуковые колебани в конт- ролируемом изделии и принимают эхо-сигналы от него, в частности, измер сигнал донного отражени продольной волны , излучаемой специальным пьезоэлемен- том в призму искател и вводимой в металл в том же месте, где вводитс основна поперечна ультразвукова волна.A known method of controlling the quality of an acoustic contact consists in that ultrasonic vibrations are excited in a controlled product using an inclined finder and receive echo signals from it, in particular, measuring the signal of the bottom reflection of a longitudinal wave emitted by a special piezoelectric element in the prism of a finder and introduced into the metal in the same place where the main transverse ultrasonic wave is introduced.

Недостаток такого способа заключаетс в его неэкономичности из-за необходимости использовани дополнительного генератора и приемника контрольного сигнала,The disadvantage of this method lies in its inefficiency due to the need to use an additional generator and receiver of the control signal,

а также невысокой точности в силу создаваемых двум акустическими каналами взаимных помех.as well as low accuracy due to mutual interference generated by the two acoustic channels.

Наиболее близким техническим решением вл етс способ контрол акустического контакта, включающий воздействие на призму преобразовател пучка ультразвуковых колебаний, прием отраженных эхо-сигналов от противоположной границы, возбуждаемых боковым лепестком пучка ультразвуковых колебаний, измерение амплитуды эхо-сигнала по которой определ ют состо ние акустического контакта, прием осуществл ют локально в двух част х в зоне контрол симметричных относительно центра зоны контрол .The closest technical solution is the method of controlling acoustic contact, including the effect of ultrasonic oscillations on the converter beam, receiving echoes from the opposite boundary, excited by ultrasonic vibrations from the side lobe, measuring the amplitude of the acoustic contact, reception is carried out locally in two parts in the control zone symmetric with respect to the center of the control zone.

Недостатком этого способа вл етс его невысока точность, св занна с вли нием основного акустического канала, а также ограниченность способа приThe disadvantage of this method is its low accuracy due to the influence of the main acoustic channel, as well as the limitations of the method when

VJVj

О Ю Ю ЮAbout Yu Yu Yu

юYu

ультразвуковом контроле изделий с непараллельными противоположными гран ми, которые составл ют основную часть контролируемых изделий.ultrasonic testing of products with non-parallel opposing edges, which constitute the main part of the controlled products.

Цель изобретени - повышение точности контрол .The purpose of the invention is to improve the accuracy of control.

Цель достигаетс в способе контрол качества акустического контакта при ультразвуковом контроле, включающим воздействие излучени на призму преобразовател , прием отраженных от рабочей грани призмы сигналов, в котором, согласно изобретению, в качестве излучени используют электромагнитное излучение оптического диапазона, а сигналы принимают под углом а к рабочей граниThe goal is achieved in the method of controlling the quality of acoustic contact with ultrasonic testing, which includes the effect of radiation on the transducer prism, receiving signals reflected from the working face of the prism, in which, according to the invention, electromagnetic radiation of the optical range is used as radiation, and signals edges

1 призмы в диапазоне от arcsin -- до1 prism in the range from arcsin - to

ПпPp

arcsinarcsin

-ж- well

ПпPp

где пп - коэффициент преломлени материала призмы ультразвукового преобразовател , пж - коэффициент преломлени контактной жидкости.where np is the refractive index of the prism material of the ultrasonic transducer, pj is the refractive index of the contact liquid.

Способ осуществл етс следующим образом .The method is carried out as follows.

Призму ультразвукового преобразовател , изготовленную из оптически прозрачного материала, например, органического стекла, устанавливают на поверхность контролируемого издели . В зазор между приз- мой и изделием подают контактную жидкость, в частности, воду,A prism of an ultrasonic transducer made of an optically transparent material, such as organic glass, is placed on the surface of the product under test. A contact fluid, in particular, water, is fed into the gap between the prism and the product.

Контроль ведут при воздействии на призму электромагнитного излучени оптического диапазона. Лучи света естественного или искусственного происхождени проникают через призму к ее контактной рабочей грани. При этом лучи, падающие на эту грань под углами меньшими предельного угла полного внутреннего отражени , проход т через эту грань, а лучи, падающие под большими углами полностью отражаютс и выход т из призмы через ее боковые грани. Так как предельный угол полного внутреннего отражени границы разделаThe control is carried out when exposed to a prism of electromagnetic radiation in the optical range. Rays of light of natural or artificial origin penetrate the prism to its contact working face. At the same time, the rays incident on this face at angles smaller than the limiting angle of total internal reflection pass through this face, and the rays incident at large angles are fully reflected and exit the prism through its side faces. Since the limiting angle of the total internal reflection of the interface

00

5five

00

5five

00

5five

00

двух сред вл етс функцией показателей преломлени этих сред, то эти углы, при наличии под контактной гранью призмы воды или воздуха, будут соответственно отличатьс друг от друга, а любые вышедшие из призмы лучи, отраженные в промежутках этих углов, будут свидетельствовать о наличии под контактной поверхностью воздуха, а не воды, что однозначно свидетельствует о нарушении акустического контакта.the two media is a function of the refractive indices of these media, these angles, if there are water or air prisms under the contact edge, will differ accordingly from each other, and any rays coming out of the prism reflected in the intervals of these angles will indicate the presence of surface air, not water, which clearly indicates a violation of acoustic contact.

Принима сигналы визуально или с помощью технических средств например, фотоэлементов , под углом а к рабочей граниAccepting signals visually or with the help of technical means, for example, photocells, at an angle a to the working face

1 ДО1 to

призмы вprisms in

arcsinarcsin

диапазоне от arcsinrange from arcsin

ПпPp

суд т о качестве акустическогоjudge about acoustic quality

ПпPp

контакта.contact.

Таким образом, использование дл контрол качества акустического контакта электромагнитных волн оптического диапазона и осуществление их приема в пределах указанных углов позвол ет повысить точность контрол за счет исключени взаимовли ни каналов контрол контакта и контрол издели .Thus, the use of electromagnetic waves in the optical range for monitoring the quality of the acoustic contact and their reception within the specified angles improves the control accuracy by eliminating the mutual contact control channels and product control.

Claims

Claims The method of controlling the quality of acoustic contact with ultrasonic testing, which means that the transducer prism is affected by radiation, receives signals reflected from the prism working face, characterized in that, in order to increase the control accuracy, electromagnetic radiation of optical range is used as radiation, and the signals are taken at an angle a to the working face of the prism, in the range of 1. Hz,

arcsin

up arcsm

where pp is a coefficient5

Ppp

Refractive index of the prism material of the ultrasonic transducer, PJ the refractive index of the contact liquid.