Ультразвуковой способ контроля структуры материала изделий

ОПИСАНИЕ ИЗОБ РЕТ ЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ305404 Союз Советских Социалистических Ресоуолик,ЧПК 6 01 п 29 с присоединением заявки ЛоПриоритетОпубликовано 04.Ъ 1.1971. Бюллетень Хо 18Дата опубликования описания 20 ХП.1971 Комитет лам ооретений и открытий ДК 620.179.16(088,8 ри Совете Министров СССРСЕСЗ" 3: -1 ,Я Пг, 3 1. пс. . АвторыизобретенияЗаявитель А. Токарев, Н. А, Кеслер и В. Г. Эйчин Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке еразрушающих методов и средств контроля качества материало ЪТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА ИЗДЕЛИЙИзвестен ультразвуковои способ контроля структуры материала изделий, например труб, основанный на вводе ультразвуковых импульсов продольных колебаний в материал, приеме эхо-импульсов и амплитудно-частотном анализе принятых сигналов.Предлагаемый способ отличается от известного тем, что частоту вводимых в материал колебаний изменяют относительно частоты, соответствующей резонансу колебаний в изделии или ее гармонике в пределах отклонения толщины изделия от ее номинала, измеряют отношение максимальных амплитуд спектральных плотностей свободных и вынужденных колебаний в принятом эхо-импульсе, соответствующих колебаниям по окончании воздействия вводимого в материал импульса и во время его действия, и по его величине судят о структуре материала.Это повышает точность контроля.На чертеже изображена блок-схема устройства для реализации описываемого способа,Приемная часть устройства выполнена в виде анализатора спектра с последовательным анализом. Генератор ультразвуковых колебаний выполнен в виде мощного усилителя 1 радиоимпульсов, частота заполнения которых изменяется от импульса к импульсу с помощью генератора 2 качающей частоты, синхронизированного с генератором 3 качающей частоты приемника. За один период рабогы генератора 2 качающей частоты изменяют частоту на вели пшу,определенную изменением толщины стенкиконтролируемого изделия 4. В течение этого5 периода с помощью ждущего мультивибратора б, запускаемого синхронизатором б и вырабатывающего отрицательные импульсы длительностью 5 - 10 лк еек, генерируются радиоимпульсы, количество которых за период10 работы генератора 2 качающей частоты определяется коэффициентом делителя 7 частоты.Эти радиоимпульсы усиливаются в усилителеи поступают на излучающий пьезодатчик 8.Ультразвуковые колебаш 1 я, излучаемыс15 пьезодатчиком через контактирующую жидкость 9, возбуждают в стенке контролируемого изделия основную пли одну из гармонических составляющих колебаний по ее толщине.Отраженный от передней грани сшнал, со 20 держащий информацию о коэффициенте затухания ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии, поступает на приемнуюпьезопластину 10, преобразовывается в электрический сигнал, поступающий на вход атте 25 нюатора 11 приемника.В приемной части устройства, содержащейсмесители 12, дифференциальный мост 13,детектор 14, усилители 15, 1 б и гетеродин 17,сигнал претерпевает двойное преобразование,ч 0 усиление и детектирование,Та часть принятого сигнала, которая соот305404 Составитель Л, ТрищиТехрсд Л. Я, Левин Корректор Г. С, Мухина едактор СГ. Юркое Изд. М 844 Тираж 4Гитета по делам кзопретеГпГй и открытий прн Москва, Ж, Раушская наб., д, 4,Заказ 1960 ЦНИИПИ Подписное ве;е Мшгкстров СССРГпография, нр. Сапунова ВетсгВуст ВьГнужденГГым кОчебяниям пьезонлястпны 10 и которая точно ряВня длиельности импульса, поступающего от усилителя на пьезодатчик 8, и амплитуда которого связана со структурой контролируемого изделия, 5 селектируется селектором 18 и преобразователем 19 преобразуется в постоянное напряжение, подяВаеъГОе ня дифференцня,ГГьный мост 3, включенный между смесителем 12 и усилителем 15, Таким образом, осуществляет ся автоматическая регулировка усиления приемного тракта, которая обеспечивает комненсацию амплитудной нестабильности Возбуждающего импульса и неравномерность частотной характеристики ультразвукового тракта. 15 Сигнал, соответствующий свободным колебаниям пьезопластины и содержащий информа- циГО о структуре материала изделия, селектируется с помощью селектора 20. Импульсы с выхода селектора 20 поступают последова тельно на пиковый детектор 21, видеоусилитель 22, фазоинвертор 2 д, осциллограф 24, генератор 2 б, развертка которого синхронизирована с генератором 2 б зоны селектора 18. Выходной сигнал с пикового детектора через 25 катодный повторитель 27 поступает на самописец 28.Совокупность импульсов, наблюдаемых после селектора 20, представляет собой спектральную плотность хвоста принятого импульса, максимальное значение которого, сГГГ- мяемое с пикового детектора, характеризует с высокой точностью структуру контролируемого материала. Синхронизация всех узлов устройства осуществляется с помощью синхронизатора б, один вход которого через генератор 29 связан с селектором 20. Предмет изобретения Ультразвуковой способ контроля структуры мперия.7 а изделий, например труб, основанГГый на вводе ультразвуковых импульсов ГГродольных колебании в материал, приеме эхоиъГпульсоэ и амплитудно-частотном аналГГзе принятых сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, частоту вводимьГх в материал колебаний изменяют Относите ГьГГО частоты, соответствующей резонансу колебаний в изделии или ее гармонике в пределах отклонения толщины изделия от ее номинала, измеряют отношение максимальных ахшлитуд спектральных плотностей свободных и вынужденных колебаний в принятом эхо-ихГГГутГьсе, соответствующих колебаниям по окончании воздействия вводимого в материал импульса и во время его действия, и по его величине судят о структуре материала.