UA136381U

UA136381U - Спосіб товщинометрії металовиробів з використанням електромагнітно-акустичних перетворювачів

Info

Publication number: UA136381U
Application number: UAU201902820U
Authority: UA
Inventors: Григорій Михайлович Сучков
Original assignee: Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Інститут"
Priority date: 2019-03-21
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2019-08-12

Abstract

Спосіб товщинометрії металовиробів з використанням електромагнітно-акустичних перетворювачів включає збудження і прийом відбитих імпульсів від сторони протилежної збудженню об'ємних зсувних ультразвукових високочастотних імпульсів та вимірювання товщини виробу за параметрами прийнятих сигналів. Першим електромагнітно-акустичним перетворювачем з однієї точки збуджуються одночасно об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси нормально до поверхні металовиробу та під кутом до цієї поверхні. Приймаються об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси, відбиті від протилежної сторони виробу першим перетворювачем. Другим електромагнітно-акустичним перетворювачем, який розташовується на відстані від першого електромагнітно-акустичного перетворювача, приймаються об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси відбиті під кутом від протилежної сторони виробу. Товщину металовиробу визначають за виразом: , де - час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі нормально поверхні виробу; - час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі під кутом до поверхні виробу.

Description

Корисна модель належить до техніки контролю якості матеріалів, виробів, обладнання тощо, а саме до техніки ультразвукового контролю, зокрема для вимірювання товщини металовиробів, які знаходяться в експлуатації, ультразвуковим електромагнітно-акустичним (ЕМА) методом.

Відомий спосіб (1| вимірювання товщини металовиробів, який включає калібровку на зразках з матеріалу, який підлягає контролю, збудження та прийом ультразвукових імпульсів нормально поверхні об'єкта контролю (ОК) та визначення товщини виробу за часом проходження ультразвукових імпульсів у виробі.

Суттєвим недоліком даного способу є те, що матеріал виробів, що знаходяться в експлуатації, з часом змінює свої пружні властивості. Часто матеріал виробу, який експлуатується, невідомий. Тому точність вимірювання товщини буде недостатньою.

Найбільш близьким за технічною суттю і за результатом, що заявляється, є спосіб (21 вимірювання товщини, який включає калібровку на зразках з матеріалу, який підлягає контролю, збудження та прийом об'ємних зсувних ультразвукових імпульсів нормально поверхні об'єкта контролю електромагнітно-акустичним перетворювачем та визначення товщини виробу за часом проходження ультразвукових імпульсів у виробі.

Точність вимірювань товщини цим способом є недостатньою, оскільки матеріал виробів, що знаходяться в експлуатації, з часом змінює свої пружні властивості, тобто швидкість розповсюдження ультразвукових імпульсів буде невідомою. Часто матеріал виробу, який експлуатується, невідомий, наприклад в газопроводах, що давно експлуатуються.

В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення точності вимірювань товщини об'єктів контролю без використання операції калібровки.

Поставлена задача вирішується тим, що за способом товщинометрії металовиробів з використанням електромагнітно-акустичних перетворювачів, який включає збудження і прийом відбитих імпульсів від сторони протилежної збудженню об'ємних зсувних ультразвукових високочастотних імпульсів та вимірювання товщини виробу за параметрами прийнятих сигналів, згідно з корисною моделлю, першим електромагнітно-акустичним перетворювачем з однієї точки збуджуються одночасно об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси нормально до поверхні металовиробу та під кутом до цієї поверхні, приймаються об'ємні зсувні

Зо ультразвукові високочастотні імпульси відбиті від протилежної сторони виробу першим перетворювачем, а другим електромагнітно-акустичним перетворювачем, який розташовується на відстані | від першого електромагнітно-акустичного перетворювача, приймаються об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси, відбиті під кутом від протилежної сторони виробу, при цьому товщину Н металовиробу визначають за виразом: н- г шт 2 увБ-н ! де н. час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі нормально поверхні виробу; 2. час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі під кутом до поверхні виробу.

Підвищення точності вимірювань товщини ОК забезпечується шляхом одночасного використання часу розповсюдження зсувних ультразвукових імпульсів в двох напрямках в об'ємі об'єкта контролю.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де наведено спрощену схему для пояснення принципу реалізації запропонованого способу.

На кресленні позначено: 1 - перший суміщений електромагнітно-акустичний перетворювач (ЕМАП); 2 - точка збудження імпульсів зсувних ультразвукових коливань нормально поверхні

ОК і під кутом до неї; З - другий ЕМАП для прийому імпульсів зсувних ультразвукових коливань під кутом до поверхні ОК; 4 - ОК; Н - товщина виробу; б. зсувні ультразвукові хвилі; І - відстань між першим і другим ЕМАП; а - кут введення зсувних ультразвукових імпульсів.

Спосіб реалізується наступним чином. Перший ЕМАП 1 одночасно збуджує зсувні ультразвукові імпульси нормально поверхні ОК 4 і під кутом са до поверхні ОК 4. Імпульси сі ; які були збуджені нормально поверхні ОК 4 відбиваються від протилежної сторони виробу і приймається першим ЕМАП 1 через час Н, Імпульси с які були збуджені під кутом а до поверхні ОК 4, відбиваються від протилежної сторони виробу і приймаються другим ЕМАП З через час Ї2 . Товщину Н металовиробу визначають за виразом:

н- ше 1 2 уе -ц де н. час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі нормально поверхні виробу; 2. час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі під кутом « до поверхні виробу.

Таким чином за рахунок збудження та прийому зсувних імпульсів нормально поверхні ОК та під кутом до неї забезпечується точне вимірювання товщини плоскопаралельних виробів з невідомими пружними характеристиками.

Джерела інформації: 1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т.3:

Ультразвуковой контроль /И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. - М.: Машиностроениеє, 2006. - 864 с. 2. ЗиспКом с.М., Тагапепко Ми.К., Кпотуак Ми.М. А Моп-Сопіасі Мийтипсійїпа! ОПгазопіс

Тгапзаисег Тог Меазигетепів апа Моп-ЮОевігисіїме Тевіїпуд //Меазитетепі Тесппідне5, 2016. - Мо 12, Моїште 59. - І55це 9. - Р. 990-993.

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб товщинометрії металовиробів з використанням електромагнітно-акустичних перетворювачів, який включає збудження і прийом відбитих імпульсів від сторони протилежної збудженню об'ємних зсувних ультразвукових високочастотних імпульсів та вимірювання товщини виробу за параметрами прийнятих сигналів, який відрізняється тим, що першим електромагнітно-акустичним перетворювачем з однієї точки збуджуються одночасно об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси нормально до поверхні металовиробу та під кутом до цієї поверхні, приймаються об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси відбиті від протилежної сторони виробу першим перетворювачем, а другим електромагнітно-акустичним перетворювачем, який розташовується на відстані |! від першого електромагнітно-акустичного перетворювача, приймаються об'ємні зсувні ультразвукові високочастотні імпульси, відбиті під кутом від протилежної сторони виробу, при цьому товщину Н металовиробу визначають за ще 1 Щ 2 2 2 ув-ч де Н час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі нормально поверхні виробу;

Ї2 . час розповсюдження у виробі зсувної ультразвукової хвилі під кутом до поверхні виробу.