UA120392C2 - Спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу - Google Patents
Спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу Download PDFInfo
- Publication number
- UA120392C2 UA120392C2 UAA201711614A UAA201711614A UA120392C2 UA 120392 C2 UA120392 C2 UA 120392C2 UA A201711614 A UAA201711614 A UA A201711614A UA A201711614 A UAA201711614 A UA A201711614A UA 120392 C2 UA120392 C2 UA 120392C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- pulses
- metal
- ultrasonic
- surface layer
- dielectric coating
- Prior art date
Links
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 102100027094 Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Human genes 0.000 description 8
- 101001057941 Homo sapiens Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Proteins 0.000 description 8
- 101000653787 Mus musculus Protein S100-A11 Proteins 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Даний винахід належить до техніки контролю якості матеріалів, виробів, обладнання тощо, більш конкретно, до техніки ультразвукового контролю шляхом виявлення ділянок, на яких відсутнє якісне поєднання діелектричного покриття з металом виробу, на основі чого приймається рішення про використання виробу за призначенням. Заявлений спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу включає сканування поверхневого прошарку металовиробу електромагнітно-акустичним перетворювачем, збудження високочастотних ультразвукових зондуючих імпульсів і прийом ультразвукових імпульсів з металовиробу. Електромагнітно-акустичним перетворювачем збуджують зондуючі імпульси зсувних високочастотних ультразвукових хвиль в поверхневому прошарку металовиробу через діелектричне покриття. Фіксують часову тривалість зондуючого імпульсу. Приймають відбиті з металовиробу луна-імпульси та фіксують їх часову тривалість. Якість скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу оцінюють за величиною зміни часової тривалості зондуючого імпульсу та відбитих з металовиробу луна-імпульсів. Винахід полягає у підвищенні надійності виявлення зсувними ультразвуковими високочастотними імпульсами ділянок відшарування діелектричного покриття від поверхневого прошарку металовиробу.
Description
Винахід належить до техніки контролю якості матеріалів, виробів, обладнання тощо, більш конкретно, до техніки ультразвукового контролю шляхом виявлення ділянок, на яких відсутнє якісне поєднання діелектричного покриття з металом виробу, на основі чого приймається рішення про використання виробу за призначенням.
Відомий спосіб ультразвукового виявлення скріплення склеєної конструкції "метал-клей- пластик", оснований на багаторазових відбиттях імпульсів ультразвукових коливань за допомогою дефектоскопа загального призначення і прямого п'єзоелектричного перетворювача (ПЕП) (11. У зоні доброякісного з'єднання імпульси поздовжніх ультразвукових коливань, які вводять в пластик перпендикулярно поверхні, переходять із пластику в метал, і багато разів відбиваючись в металі, дають на екрані дефектоскопа серію згасаючих луна-сигналів (реверберацію). Дефект порушення цілісності типу непроклеєння перешкоджає проходженню імпульсів ультразвукових коливань в метал труби і реверберація в ньому відсутня. Критерієм виявлення дефектів клейового з'єднання є зміна швидкості загасання (часу реверберації) луна- сигналів на екрані дефектоскопа.
Суттєвим недоліком даного способу є неможливість проведення контролю при відсутності луна-сигналів з виробу, при непаралельності покриття і металу, а також у випадку заповнення рідиною ділянки відсутності поєднання "метал-покриття".
Відомий також спосіб (2| виявлення порушень з'єднання полімерного покриття з металевими трубами при виробництві, який полягає в тому, що за допомогою п'єзоелектричного перетворювача ультразвукового дефектоскопа вводять імпульси ультразвукових коливань, приймають і перетворюють імпульси в луна-сигнали, знаходять таке положення перетворювача, при якому амплітуда першого луна-сигналу максимальна, корегують чутливість дефектоскопа, виставляючи амплітуду першого луна-сигналу на екрані дефектоскопа на заданий рівень. При контролі ультразвукові імпульси вводять з боку металу, коригують діапазон розгортки на ділянці труби без покриття так, щоб в правій частині екрана знаходився контрольний луна-сигнал, амплітуда якого становить не менше половини амплітуди першого луна-сигналу, виконують контроль труб, виявляючи місця порушення з'єднання покриття з металом по появі контрольного луна-сигналу.
Суттєвим недоліком даного способу є неможливість проведення контролю при
Зо непаралельності покриття і металу, а також у випадку заповнення рідиною зони відсутності поєднання "метал-покриття". Не завжди є можливість проведення контролю з внутрішньої сторони труби, наприклад при їх експлуатації.
Найбільш близьким за технічною суттю і за результатом, що заявляється, є спосіб (ЗІ) ультразвукового контролю труб з покриттям з використанням ультразвукових ПЕП, який включає збудження поздовжніх ультразвукових імпульсів під прямим кутом до поверхні введення виробу з покриттям, прийом ультразвукових імпульсів з об'єму труби в умовах реверберації ультразвукових хвиль в шарі покриття. Критерієм оцінки якості скріплення полімерного покриття і металу труби є наявність сигналів з труби та ревербераційних імпульсів з шару покриття.
Надійність цього способу є недостатньою, оскільки на величину інформаційних характеристик сигналів впливає шорсткість поверхні покриття, яка викликає випадкову зміну амплітуд луна-сигналів, різнотовщинність та непаралельність шару покриття, наявність рідини в зоні порушення з'єднання покриття та металу.
Цей спосіб не може використовуватися для контролю виробів з непаралельними поверхнями металу.
Контроль виробів, які знаходяться в експлуатації в польових умовах, наприклад трубопроводів, наведеним способом практично неможливо.
В результаті надійність виявлення відшарування покриття від металу буде недостатнім.
Задача винаходу є підвищення надійності виявлення ультразвуковими імпульсами ділянок відшарування діелектричного покриття від поверхневого прошарку металовиробу.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що за відомим способом ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу, сканується поверхневий прошарок металовиробу ультразвуковим перетворювачем, збуджуються високочастотні ультразвукові імпульси і приймаються ультразвукові імпульси з металовиробу, якість скріплення покриття з металовиробом оцінюють за характеристиками прийнятих імпульсів, у відповідності до запропонованого винаходу, прямим електромагнітно- акустичним перетворювачем збуджують зондуючі імпульси зсувних високочастотних ультразвукових хвиль в поверхневому прошарку металовиробу через діелектричне покриття, фіксують часову тривалість зондуючого імпульсу, а, при наявності відбитих з металовиробу бо луна-імпульсів, фіксують також часову тривалість прийнятих луна-імпульсів, при цьому якість скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу оцінюють за величиною зміни часової тривалості зондуючого імпульсу та відбитих з металовиробу луна- імпульсів.
Підвищення надійності ультразвукового контролю виробів з діелектричним покриттям забезпечується шляхом збудження зсувних високочастотних ультразвукових коливань безпосередньо в поверхневому прошарку (скін-шар), які не можуть розповсюджуватися через повітряні та рідинні прошарки між покриттям і металом.
На Фіг. 1 наведено спрощену схему для пояснення принципу реалізації запропонованого способу при якісному з'єднанні покриття і металу виробу.
На Фіг. 1 позначені: 1 - об'єкт контролю (ОК); 2 - шар діелектричного покриття; З - електромагнітно-акустичний перетворювач (ЕМАП); 4 - скін-шар; 5 - імпульс, який розповсюджується від скін-шару в об'єм ОК 1; 6 - імпульси, які від скін-шару розповсюджуються в покриття і відбиваються від його поверхні в бік ОК 1; 7 - імпульси, які після відбиття від поверхні покриття пройшли в об'єкт контролю з деякою часовою затримкою.
На Фіг. 2 наведено спрощену схему для пояснення принципу реалізації запропонованого способу при наявності відшарування між покриттям і металом виробу.
На Фіг. 2 позначені: 1 - ОК; 2 - шар діелектричного покриття; З - ЕМАП; 4 - скін-шар; 5 - імпульс, який розповсюджується від скін-шару в об'єм ОК 1; 8 - відшарування покриття 2 від ОК 1, заповнене, наприклад рідиною.
На Фіг. З наведено спрощені часові розгортки які прийняті ЕМАП: а - розгортка з сигналами при якісному з'єднанні покриття і металу; б - розгортка з сигналами при наявності відшарування в зоні дії ЕМАП.
На Фіг. З позначені: 9 - зондуючі імпульси; 10 - луна-імпульси, які відбиті з об'єму ОК; ДІ - частка збільшення часу тривалості зондуючого і луна-сигналів за рахунок багатократного відбиття зондуючого імпульсу в тілі покриття.
Спосіб реалізується наступним чином. ЕМАП З розташовують на поверхні покриття 2, Фіг. 1.
При подачі живлення на ЕМАП З в скін-шарі 4 металу ОК 1 за рахунок взаємодії поляризуючого магнітного поля і імпульсного високочастотного електромагнітного поля збуджуються імпульси зсувних високочастотних ультразвукових коливань. При відсутності відшарування покриття 2 від
Зо металу ОК 1 від скін-шару 4 в об'єм ОК 1 та в покриття 2 поширюються збуджені ультразвукові імпульси 5 та 6. Імпульси б відбиваються від поверхні покриття 2 і проходять в ОК 1 і складаються з імпульсами 5. При цьому тривалість зондуючого імпульсу 9, Фіг. За, збільшується на величину ЛІ за рахунок складання прямого імпульсу 5, Фіг. 1 та імпульсів б, що прийшли в метал ОК 1 з затримкою, відбившись з покриття 2. Оскільки тривалість зондуючого ультразвукового імпульсу збільшилася, то і імпульси 10, фіг. Зя, відбиті з об'єму металу ОК 1, також збільшаться на величину ЛІ. В результаті за оцінкою тривалості зондуючих імпульсів 9,
Фіг. За, прийнятих з ОК 1 приймається рішення про те що скріплення покриття 2 з ОК 1 якісне.
Відбиті з ОК 1 луна-імпульси, наприклад від дефектів або протилежної сторони ОК 1, будуть також мати збільшену часову тривалість на величину Лі. Тобто, для оцінки якості скріплення покриття 2 з ОК 1 отримуємо додаткову інформацію про якісне з'єднання покриття 2 з металом
ОК 1.
Якщо покриття 2 відшароване від поверхні ОК 1, Фіг. 2, то через відшарування 8 зондуючі зсувні високочастотні ультразвукові коливання не зможуть пройти в глибину покриття 2. Вглиб у виріб від скін-шару 4 будуть розповсюджуватися тільки імпульси 5, Фіг. 2. Часова розгортка буде мати вигляд Фіг. 36. В цьому випадку часова тривалість зондуючого імпульсу 9 та луна-імпульсу 10, відбитого з ОК 1, не збільшиться. В результаті за оцінкою тривалості імпульсів прийнятих з
ОК 1 приймається рішення про те, що скріплення покриття 2 з ОК 1 під ЕМАП З не якісне.
Далі ЕМАП З переміщується на іншу ділянку поверхні ОК 1 і процедура контролю повторюється.
Таким чином запропонований спосіб підвищує надійність виявлення зсувними ультразвуковими високочастотними імпульсами ділянок відшарування діелектричного покриття від поверхневого прошарку металовиробу.
Джерела інформації: 1. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник под ред. Клюева В.В. - М.:
Машиностроение, 1995, с. 210-212. 2. Кузьбожев А.С., Агиней Р.В. Патент РФ КО2380699, МПК СО1М 29/04. Способ вьіявления нарушений соединения полимерного покрьтия с металлическими трубами. Заявка: 2008127952/28 от 08.07.2008. Опубликовано: 27.01.2010 бюл. Мо З
З.
Попов В.А.
Вьіявление нарушений соединений полизтиленового антикоррозионного покрьїтия с металлическими трубами при заводском нанесений. - Дефектоскопия, 2009, Мо 7, с.
37-39 (прототип).
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу, який включає сканування поверхневого прошарку металовиробу електромагнітно-акустичним перетворювачем, збудження високочастотних ультразвукових зондуючих імпульсів і прийом ультразвукових імпульсів з металовиробу, який відрізняється тим, що електромагнітно-акустичним перетворювачем збуджують зондуючі імпульси зсувних високочастотних ультразвукових хвиль в поверхневому прошарку металовиробу через діелектричне покриття, фіксують часову тривалість зондуючого імпульсу, приймають відбиті з металовиробу луна-імпульси та фіксують їх часову тривалість, при цьому якість скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу оцінюють за величиною зміни часової тривалості зондуючого імпульсу та відбитих з металовиробу луна-імпульсів. КЕ у т ДЕ тихФіг. 1Фіг. 2 ще ч ше в: ши КоФіг. З
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201711614A UA120392C2 (uk) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201711614A UA120392C2 (uk) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA120392C2 true UA120392C2 (uk) | 2019-11-25 |
Family
ID=71113505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201711614A UA120392C2 (uk) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | Спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA120392C2 (uk) |
-
2017
- 2017-11-27 UA UAA201711614A patent/UA120392C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cawley et al. | The use of Lamb waves for the long range inspection of large structures | |
| Alleyne et al. | Optimization of Lamb wave inspection techniques | |
| Lanza di Scalea et al. | Propagation of ultrasonic guided waves in lap-shear adhesive joints: case of incident A 0 Lamb wave | |
| RU2313783C2 (ru) | Способ измерения сцепления покрытия с подложкой | |
| KR101672916B1 (ko) | 적층체의 박리검사방법 및 박리검사장치 | |
| US8739630B2 (en) | Pulse-echo method for determining the damping block geometry | |
| RU2515202C2 (ru) | Способ контроля соединений металлических деталей с пластмассами на предмет наличия пустот с помощью ультразвука | |
| JP2011523070A (ja) | 超音波非破壊検査方法およびその方法を実施する装置 | |
| US20220099629A1 (en) | Method and device for non-destructive testing of a plate material | |
| Ghosh et al. | Detection of defect in concrete slab using Rayleigh waves | |
| UA120392C2 (uk) | Спосіб ультразвукового контролю якості скріплення діелектричного покриття з поверхневим прошарком металовиробу | |
| Battaglini et al. | The use of pulse compression and frequency modulated continuous wave to improve ultrasonic non destructive evaluation of highly-scattering materials | |
| Mustafa et al. | Imaging of disbond in adhesive joints with lamb waves | |
| Kazakov | An amplitude-phase method for testing acoustic contact of ultrasonic transducer | |
| JP2002277447A (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
| Svilainis | Review of Ultrasonic Signal Acquisition and Processing Techniques for Mechatronics and Material Engineering | |
| RU2686488C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля изделий из композиционных материалов | |
| Kazakov | Detection of a Crack and Determination of Its Position in a Plate by the Nonlinear Modulation Method Using Lamb Waves | |
| Espana et al. | Ultrasonic sensor for industrial inspection based on the acoustic impedance | |
| JP2010223608A (ja) | 防食被覆の検査方法 | |
| JP2006105680A (ja) | コンクリート構造物の非破壊検査方法 | |
| JPH0533960Y2 (uk) | ||
| Budenkov et al. | Acoustic nondestructive testing of rods using multiple reflections | |
| Freemantle et al. | Ultrasonic compression wave NDT of adhesively bonded automotive structures | |
| Lowe et al. | Comparison of reflection coefficient minima with dispersion curves for ultrasonic waves in embedded layers |