UA136359U - METHOD OF HIGH-SENSITIVE CONTACTLESS ULTRASOUND DETECTION OF CRACKS OF THE SURFACE LAYER OF METALWARE - Google Patents
METHOD OF HIGH-SENSITIVE CONTACTLESS ULTRASOUND DETECTION OF CRACKS OF THE SURFACE LAYER OF METALWARE Download PDFInfo
- Publication number
- UA136359U UA136359U UAU201902710U UAU201902710U UA136359U UA 136359 U UA136359 U UA 136359U UA U201902710 U UAU201902710 U UA U201902710U UA U201902710 U UAU201902710 U UA U201902710U UA 136359 U UA136359 U UA 136359U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- electromagnetic
- product
- ultrasonic
- acoustic transducer
- surface layer
- Prior art date
Links
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000005459 Digitaria exilis Nutrition 0.000 claims 1
- 244000046146 Pueraria lobata Species 0.000 claims 1
- 235000010575 Pueraria lobata Nutrition 0.000 claims 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 102100027094 Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Human genes 0.000 description 17
- 101001057941 Homo sapiens Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Proteins 0.000 description 17
- 101000653787 Mus musculus Protein S100-A11 Proteins 0.000 description 17
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 230000002964 excitative effect Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Спосіб високочутливого безконтактного ультразвукового виявлення тріщин поверхневого шару металовиробів включає лінійне механічне сканування поверхні виробу ультразвуковим електромагнітно-акустичним перетворювачем з лінійними робочими ділянками, збудження об'ємних лінійно поляризованих ультразвукових імпульсів в поверхневому шарі виробу під кутом 0 градусів одним елементом перетворювача, прийом ультразвукових імпульсів, відбитих з виробу другим елементом перетворювача, та оцінку якості виробу за амплітудою прийнятих ультразвукових імпульсів. При лінійному скануванні виконують коливальні обертальні цикли електромагнітно-акустичного перетворювача відносно центра збуджуючого елемента електромагнітно-акустичного перетворювача на кут в інтервалі 0…135 градусів. Рішення про якість поверхневого шару виробу приймають за максимальним значенням амплітуди прийнятого сигналу за один цикл обертання електромагнітно-акустичного перетворювача.The method of high-sensitivity non-contact ultrasonic detection of cracks in the surface layer of metal products includes linear mechanical scanning of the product surface by ultrasonic electromagnetic-acoustic transducer with linear working areas, excitation of volumetric linearly polarized ultrasonic pulses. from the product by the second element of the transducer, and the assessment of product quality by the amplitude of the received ultrasonic pulses. During the linear scan, the oscillating rotational cycles of the electromagnetic-acoustic transducer relative to the center of the excitation element of the electromagnetic-acoustic transducer at an angle in the range of 0… 135 degrees are performed. Decisions about the quality of the surface layer of the product are made by the maximum value of the amplitude of the received signal for one cycle of rotation of the electromagnetic-acoustic transducer.
Description
Корисна модель належить до технологій контролю якості поверхневих шарів виробів, більш конкретно, до техніки ультразвукового електромагнітно-акустичного контролю феромагнітних розмірних виробів, на основі чого приймається рішення про використання виробу за призначенням.The useful model belongs to the technology of quality control of the surface layers of products, more specifically, to the technique of ultrasonic electromagnetic-acoustic control of ferromagnetic dimensional products, on the basis of which a decision is made to use the product for its intended purpose.
Відомий спосіб |1| ультразвукового контролю феромагнітних виробів електромагнітно- акустичним (ЕМА) методом, який включає сканування об'єкта контролю (ОК) електромагнітно- акустичним перетворювачем (ЕМАП), збудження імпульсів ультразвукових коливань, прийом відбитих з виробу імпульсів ультразвукових коливань і аналіз якості виробу по параметрах прийнятих імпульсів.The known method |1| ultrasonic control of ferromagnetic products by the electromagnetic-acoustic (EMA) method, which includes scanning the object of control (OC) with an electromagnetic-acoustic transducer (EMAP), excitation of pulses of ultrasonic oscillations, reception of pulses of ultrasonic oscillations reflected from the product and analysis of the quality of the product according to the parameters of the received pulses .
Суттєвим недоліком даного способу є недостатня чутливість контролю, яка обумовлена відсутністю оптимальної орієнтації ЕМАП відносно поверхневих тріщин.A significant drawback of this method is insufficient control sensitivity, which is due to the lack of optimal orientation of EMAP relative to surface cracks.
Відомий також спосіб |2| ультразвукового контролю, який включає сканування поверхні виробу, збудження в поверхневому шарі металовиробу імпульсів ультразвукових поверхневих коливань електромагнітно-акустичним перетворювачем, прийом імпульсів ультразвукових коливань ЕМА перетворювачем та реєстрацію відбитих імпульсів, які несуть інформацію про наявність тріщин.The |2| method is also known ultrasonic control, which includes scanning the surface of the product, excitation of pulses of ultrasonic surface oscillations in the surface layer of the metalwork by an electromagnetic-acoustic transducer, reception of pulses of ultrasonic oscillations by the EMA transducer and registration of reflected pulses that carry information about the presence of cracks.
Суттєвим недоліком даного способу є недостатня чутливість ультразвукового контролю, яка обумовлена не оптимальною орієнтацією збуджуючого перетворювача відносно поверхневих тріщин.A significant drawback of this method is the insufficient sensitivity of ultrasonic control, which is caused by the non-optimal orientation of the exciting transducer relative to surface cracks.
В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення чутливості ультразвукового електромагнітно-акустичного контролю шляхом підвищення амплітуди корисного сигналу за рахунок оптимальної орієнтації збуджуючого елементу ЕМАП відносно поверхневих тріщин.The basis of the useful model is the task of increasing the sensitivity of ultrasonic electromagnetic-acoustic control by increasing the amplitude of the useful signal due to the optimal orientation of the EMAP exciting element relative to surface cracks.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що за відомим способом високочутливого безконтактного ультразвукового виявлення тріщин поверхневого шару металовиробів, який включає лінійне механічне сканування поверхні виробу ультразвуковим електромагнітно- акустичним перетворювачем з лінійними робочими ділянками, збудження об'ємних лінійно поляризованих ультразвукових імпульсів в поверхневому шарі виробу під кутом 0 градусів одним елементом перетворювача, прийом ультразвукових імпульсів, відбитих з виробу другим елементом перетворювача, та оцінку якості виробу за амплітудою прийнятих ультразвуковихThe task is solved due to the fact that according to the known method of highly sensitive non-contact ultrasonic detection of cracks in the surface layer of metal products, which includes linear mechanical scanning of the surface of the product by an ultrasonic electromagnetic-acoustic transducer with linear working sections, the excitation of volumetric linearly polarized ultrasonic pulses in the surface layer of the product under at an angle of 0 degrees by one element of the transducer, receiving ultrasonic pulses reflected from the product by the second element of the transducer, and evaluating the quality of the product by the amplitude of the received ultrasonic
Зо імпульсів, згідно з корисною моделлю, при лінійному скануванні виконують коливальні обертальні цикли електромагнітно-акустичного перетворювача відносно центра збуджуючого елемента електромагнітно-акустичного перетворювача на кут в інтервалі 0...135 градусів, а рішення про якість поверхневого шару виробу приймають за максимальним значенням амплітуди прийнятого сигналу за один цикл обертання електромагнітно-акустичного перетворювача.From the pulses, according to the useful model, during linear scanning, oscillatory rotation cycles of the electromagnetic-acoustic transducer are performed relative to the center of the exciting element of the electromagnetic-acoustic transducer at an angle in the range of 0...135 degrees, and the decision about the quality of the surface layer of the product is made based on the maximum value of the amplitude of the received signal during one rotation cycle of the electromagnetic-acoustic transducer.
Підвищення чутливості ультразвукового електромагнітно-акустичного контролю забезпечується шляхом орієнтації вектора поляризації об'ємних ультразвукових коливань нормально площині поверхневого дефекту.Increasing the sensitivity of ultrasonic electromagnetic-acoustic control is ensured by orientation of the polarization vector of volumetric ultrasonic oscillations normal to the plane of the surface defect.
На фіг. 1 наведено спрощену схему для пояснення принципу реалізації запропонованого способу.In fig. 1 shows a simplified diagram to explain the principle of implementation of the proposed method.
На фіг. 1 позначені: 1 - ЕМАП; 2 - збуджуючий елемент електромагнітно-акустичного перетворювача; З - прийомний елемент ЕМАП; 4 - центр збуджуючого ЕМАП; 5 - ОК. Стрілкою показано напрямок лінійного механічного сканування поверхні ОК.In fig. 1 marked: 1 - EMAP; 2 - exciting element of the electromagnetic-acoustic converter; C - receiving element of EMAP; 4 - the center of the excitatory EMAP; 5 - OK. The arrow shows the direction of linear mechanical scanning of the OK surface.
На фіг. 2 наведено приклад взаємодії ЕМАП з підповерхневим дефектом, витягнутим в одному напрямку.In fig. 2 shows an example of EMAP interaction with a subsurface defect stretched in one direction.
На фіг. 2 позначено: 1 - ЕМАП; 2 - збуджуючий елемент електромагнітно-акустичного перетворювача; З - прийомний елемент ЕМАП; 4 - центр збуджуючого ЕМАП; 5 - ОК; 6 - дефект поверхневого шару ОК. С - ультразвукові хвилі в поверхневому шарі ОК. Стрілкою показано напрямок лінійного механічного сканування поверхні ОК.In fig. 2 marked: 1 - EMAP; 2 - exciting element of the electromagnetic-acoustic converter; C - receiving element of EMAP; 4 - the center of the excitatory EMAP; 5 - OK; 6 - defect of the OK surface layer. C - ultrasonic waves in the surface layer of OK. The arrow shows the direction of linear mechanical scanning of the OK surface.
На фіг. З наведено якісну залежність амплітуди корисного сигналу від кута між площиною дефекту і напрямком лінійних робочих ділянок ЕМАП.In fig. The qualitative dependence of the amplitude of the useful signal on the angle between the plane of the defect and the direction of the linear working sections of EMAP is given.
На фіг. З позначено: Атах - максимальна амплітуда корисного сигналу при куті між площиною дефекту і лінійною робочою ділянкою ЕМАП 0". Аттії - мінімальна амплітуда корисного сигналу при куті між площиною дефекту і лінійною робочою ділянкою ЕМАП 90".In fig. C is marked: Atah - the maximum amplitude of the useful signal at the angle between the defect plane and the linear working section of the EMAP 0". Attii - the minimum amplitude of the useful signal at the angle between the defect plane and the linear working section of the EMAP 90".
Спосіб реалізується наступним чином. Електромагнітно-акустичний перетворювач 1 розміщується на поверхні виробу 5. Збуджуючий елемент 2 ЕМАП збуджує в поверхневому шарі виробу 5 імпульси С ультразвукових лінійно-поляризованих ультразвукових імпульсів під кутом 0" до поверхні ОК 5. Збуджені ультразвукові імпульси взаємодіють так, що максимальний відбитий сигнал С від дефекту б буде при куті між площиною дефекту і лінійною робочою 60 ділянкою ЕМАП 0". Оскільки площина дефекту 6 невідома, то для забезпечення максимальної амплітуди Атах корисного сигналу необхідно виконувати коливальні обертальні цикли електромагнітно-акустичного перетворювача 1 відносно центра 4 збуджуючого елемента ЕМАП 1 на кут в інтервалі 0...135 градусів. Рішення про якість поверхневого шару ОК 5 приймають за максимальним значенням амплітуди Атах прийнятого сигналу за один цикл обертання електромагнітно-акустичного перетворювача Таким чином забезпечується отримання максимального відбитого від дефекту імпульсу і, відповідно, чутливість ультразвукового контролю підвищується. Сканування поверхні ОК 5 забезпечує виявлення поверхневих дефектів на всій поверхні виробу 5.The method is implemented as follows. The electromagnetic-acoustic transducer 1 is placed on the surface of the product 5. Exciting element 2 of the EMAP excites in the surface layer of the product 5 pulses C of ultrasonic linearly polarized ultrasonic pulses at an angle 0" to the surface of the OK 5. The excited ultrasonic pulses interact so that the maximum reflected signal C from defect would be at the angle between the defect plane and the linear working 60 section of EMAP 0". Since the plane of the defect 6 is unknown, to ensure the maximum amplitude Atah of the useful signal, it is necessary to perform oscillating rotation cycles of the electromagnetic-acoustic transducer 1 relative to the center 4 of the exciting element EMAP 1 by an angle in the range of 0...135 degrees. Decisions about the quality of the OK 5 surface layer are made based on the maximum value of the amplitude Atach of the received signal in one cycle of rotation of the electromagnetic-acoustic transducer. In this way, the maximum pulse reflected from the defect is obtained and, accordingly, the sensitivity of ultrasonic control increases. Surface scanning OK 5 provides detection of surface defects on the entire surface of the product 5.
В результаті, чутливість, при інших рівних умовах, проведення ультразвукового контролю якості поверхні виробу підвищується за рахунок сканування ОК з коливальними обертальними циклами ЕМАП відносно центра його збуджуючого елемента на кут в інтервалі 0...135 градусів.As a result, the sensitivity, other things being equal, of conducting ultrasonic quality control of the product surface is increased by scanning the OK with oscillating rotation cycles of the EMAP relative to the center of its exciting element at an angle in the range of 0...135 degrees.
Джерела інформації: 1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В.Клюева. Т.3:Sources of information: 1. Non-destructive testing: Reference book: In 7 vol. Pod obsch. ed. V.V. Klyueva. T.3:
Ультразвуковой контроль / И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. - М.: Машиностроениеє, 2006.-864 с. 2. Плєснецов С.Ю., Сучков Г.М., Сергієнко Д.Ю. Патент на корисну модель Мо ц201706021Ultrasonic control / I.N. Ermolov, Yu.V. Lange. - M.: Mashinostroenieye, 2006.-864 p. 2. Plesnetsov S.Yu., Suchkov G.M., Sergienko D.Yu. Utility model patent No. 201706021
Спосіб ультразвукового контролю твердості металовиробу. Опубл. 27.11.2017, Бюл. Мо 22.The method of ultrasonic control of the hardness of metal products. Publ. 27.11.2017, Bull. May 22.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201902710U UA136359U (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | METHOD OF HIGH-SENSITIVE CONTACTLESS ULTRASOUND DETECTION OF CRACKS OF THE SURFACE LAYER OF METALWARE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201902710U UA136359U (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | METHOD OF HIGH-SENSITIVE CONTACTLESS ULTRASOUND DETECTION OF CRACKS OF THE SURFACE LAYER OF METALWARE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA136359U true UA136359U (en) | 2019-08-12 |
Family
ID=71116288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201902710U UA136359U (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | METHOD OF HIGH-SENSITIVE CONTACTLESS ULTRASOUND DETECTION OF CRACKS OF THE SURFACE LAYER OF METALWARE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA136359U (en) |
-
2019
- 2019-03-20 UA UAU201902710U patent/UA136359U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6791029B2 (en) | Defect detection method and defect detection device | |
| US4307616A (en) | Signal processing technique for ultrasonic inspection | |
| EP2703806B1 (en) | Non-destructive evaluation methods for aerospace components | |
| JP6248183B2 (en) | Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method | |
| JP2010266416A (en) | Method of processing phased array aperture synthesis and method of evaluating application effect thereof | |
| UA136359U (en) | METHOD OF HIGH-SENSITIVE CONTACTLESS ULTRASOUND DETECTION OF CRACKS OF THE SURFACE LAYER OF METALWARE | |
| RU2673871C1 (en) | Method of measuring sound surface reflection coefficient | |
| Ghosh et al. | Detection of defect in concrete slab using Rayleigh waves | |
| US10921293B2 (en) | Method and device for detecting and characterizing a reflecting element in an object | |
| Nakase et al. | Nondestructive evaluation of plane crack tip in a thin plate using laser-induced pulse wave and symmetric lamb wave | |
| CN111665296A (en) | Method and device for measuring three-dimensional radiation sound field of ultrasonic transducer based on EMAT | |
| Han et al. | Combination of direct, half-skip and full-skip TFM to characterize defect (II) | |
| JP5609540B2 (en) | Defect detection method and defect detection apparatus using leaky surface acoustic wave | |
| JP6581462B2 (en) | Ultrasonic inspection equipment | |
| US4380929A (en) | Method and apparatus for ultrasonic detection of near-surface discontinuities | |
| Garcia et al. | Corrosion detection under pipe supports using EMAT medium range guided waves | |
| Akamatsu et al. | Study on non contact acoustic imaging method for concrete defect detection | |
| CN107144637B (en) | A method of identification direction of check | |
| RU2395802C1 (en) | Method of ultrasound control over butt-welded seams | |
| Mirchev et al. | Application of Synthetic Aperture Focusing Technique for inspection of plate-like structures using EMAT generated Lamb waves | |
| RU2587536C1 (en) | Method of measuring attenuation coefficient of ultrasound | |
| RU2179313C2 (en) | Ultrasonic process of test of articles and materials | |
| Zhou et al. | Effects of directivity function on total focusing method imaging performance | |
| US20240125742A1 (en) | Defect sizing combining fixed wavelength and variable wavelength guided waves | |
| US11454613B2 (en) | Dead zone inspection with ultrasonic testing using signal integration |