Способ ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОЮ (111 За) С, 01 М 29 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬС Н АВТОРСКОМУ(46) 23.05.84. Бюл. В 9 (72) Л.В.Воронкова, И.Н.Ермолов, В.И.Куликов и А.И,Беляков (71) Научно-производственное объеди нение по технологии машиностроения "ЦНИИТМАШ"(54)(57) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТ-РОЛЯ СТРУКТУРЫ РАВНОМЕРНО ГЕТЕРОГЕННЫХ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что в контролируемый материал излучают ультразвуковые импульсы, принимают донный сигнал и измеряют его амплитуду, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, принимают отраженный от структуры материала импульс ультразвуковых колебаний, времяраспространения которого меньше времени распространения донного сигналана его длительность, измеряют максимальную амплитуду этого импульса,сравнивают ее с амплитудой донногосигнала и по результату сравненияопределяют контролируемый параметр.1 1093967 2 ИИИИПИ Векв 3416/36 ТнПвн 823 Пощ 3 нсное Фнлнал ППП Патент, г. Унгорол, ул Проектное,4 Изобретен.те относится к неразрушающему контролю и может бытьиспользовано при ультразвуковом контроле изделий с целью определения формы включений, 5Известен, способ контроля структуры материалов, заключающийся в том, что в контролируемый материал излучают ультразвуковой импульс, принимают первый и второй эхо-сигналы, измеря ют время их приема и по этому времени судят о структуре материала Г 1 3.Недостатком способа является невозможность его использования для контроля формы включений. 15Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов, 20 заключающийся в том, что излучают ультразвуковые импульсы в контролируемый материал, принимают первый и второй донные импульсы, измеряют их амплитуды и по отношению разности 25 амплитуд к пути определяют форму включений23.Недостатком известного способа является высокая погрешность измерений, достигающая десяти процентов, 30 обусловленная дифракционными явлениями в образце и нестабильностью акустического контакта.Цель изобретения - повышение точности контроля. 35Цель достигается тем, что согласно способу ультразвукового контроля структуры равномерно гетерогенных твердых материалов, заключающемуся в том, что в контролируемый материал излучают, ультразвуковые импульсы, принимают донный сигнал и измеряют его амплитулу, принимают отраженный от структуры материала импульс ультразвуковых колебаний, время распрост ранения которого меньше времени распространения донного сигнала на его длительность, измеряют максималь. ную амплитуду этого импульса, сравнивают ее с амплитудой донного сигнала и по результату сравнения определяют контролируемый параметр.Способ контроля осуществляетсяследующим образом.В контролируемый материал излучают ультразвуковые импульсы. Принимают донный сигнал и структурный шумот неоднородностей структуры материала. Измеряют амплитуду донного сигнала и максимальную амплитуду структурного шума материалов со временемприема, меньшим времени приема донного сигнала не больше, чем на длительность возбужденного импульса. Интервал, в котором измеряют максимальную амплитуду структурного шума, выбран из компромисса: импульс структур.ного шума не должен сливаться с донным сигналом и отношение сигнал/шумдолжно быть измерено в одной точкепространства. При этом амплитудаструктурных шумов зависит от параметров пьеэопреобразователя, расстоянияот точки отражения, акустических параметров исследуемого материала иакустического контакта, амплитудадонного сигнала - от параметров пьезопреобразователя, расстояния от точки отражения и акустического контакта. Вычисляют отношение измеренныхамплитуд, которое зависит только отакустических параметров самого материала - скорости распространенияультразвуковых волн и коэффициентарассеяния, значения которых зависятот структуры материала, а именно отформы и размеров включений. Это отношение сравнивают с предварительно тарировочньпчи значениями и на основаниисравнения судят о форме включений.Таким образом, способ ультразвукового контроля структуры равномерногетерогенных твердых материалов позволяет повысить точность контроляза счет устранения неточностей, вызванных нестабильностью акустическогоконтакта и дифракционными явлениями,путем сравнения амплитуд донного импульса и импульса структурныхшумов,