Ультразвуковой способ контроля толщины изделия

372432 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 11 1.191 ( 1612454/25-28) М. Кл. б 01 Ь 1702 исоединением заявкиКомитет по деламвобретеиий и открытийпри Совете МииистровСССР нор итет публиковано 01.11.1973. Бюллетень13ата опубликования описания 25,1 т 1.1973 К 620.179.16 (088.8 Авторыизобретения И. Бутенко и Ю. М. Шкарлет 3 аявител УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТОЛЩИНЫ ИЗДЕЛИЯИзобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к ультразвуковым способам контроля толщины изделия.Известны ультразвуковые способы контроля толщины изделия, заключающиеся в том, что в изделии возбуждают, а затем принимают прошедшие через него продольные ультразвуковые колебания, измеряют время их распространения, по которому судят о толщине. Однако ввиду того, что скорость распространения ультразвуковых колебаний непосредственно для контролируемого участка неизвестна, она не может быть определена при неизвестной толщине изделия, и следовательно точность измерения толщины невысока.Предложено в изделии дополнительно возбуждать сдвиговые и поверхностные ультразвуковые колебания, измерять время распространения сдвиговых колебаний по толщине и поверхностных колебаний на заданном расстоянии в зоне контроля и по соотношению между этим расстоянием и временем распространения продольных, сдвиговых и поверхностных колебаний судить о контролируемой толщине. Это повышает точность контроля.На фиг, 1 изображена одна из возможных схем реализации предлагаемого способа для контроля толщины, например по эхо - варианту; на фиг. 2 - эпюра регистрируемых по толщине импульсов для сдвиговых ультразвуковых колебаний (УЗК); на фиг. 3 - то же, для продольных УЗК; на фиг. 4 - то же, для поверхностных УЗК.Для реализации способа используют преоб разователи 1 и 2 для возбуждения в изделии3 и приема соответственно сдвиговых и продольных ультразвуковых колебаний, а также преобразователи 4 и б, расположенные на заданном расстоянии в зоне контроля. Преобра зователь 4 служит для возбуждения поверхностных УЗК, а преобразователь 5 - для их приема.Контролируют толщину следующим образом.15 В зоне измерения толщины изделия 3 понормали к его поверхности преобразователями 1 и 2 возбуждают соответственно сдвиговые и продольные УЗК. Эти колебания проходят по толщине Н изделия, многократно 20 отражаясь от его поверхностей, Отраженныеколебания принимаются теми же преобразователями 1 и 2, работающими в совмещенном режиме. Принятые сдвиговые и продольные УЗК регистрируют по раздельным каналам в 25 виде серий импульсов (см. фиг. 2 и 3), гдеИ - зондирующий импульс, а Оь Оа, Оо,О - импульсы многократных отражений. Интервал времени между любыми двумя соседними импульсами одной и той же серии соот ветствует прохождению двойной толщины изиг. Ф рректор С, Сатагулов е.,ред Л. Богданова ацинска дкто Изд.293 Тираж 7 дписное Заказ 1149/1 Типография, пр, Сапунова делия сдвиговыми (фиг. 2) и продольными (фиг. 3) УЗК. Выбирают в каждой серии произвольно по импульсу для начала отсчета (нулевые импульсы) и регистрируют время Тсв - от нулевого до п-го импульса серии импульсов сдвиговых УЗК, и Т 1 в - от нулевого до и-го импульса серии импульсов продольных УЗК; эти времена соответствуют п-кратному прохождению двойной толщины изделия сдвиговыми и продольными УЗК,Кроме того, на поверхности изделия в зоне контроля преобразователем 4 возбуждают поверхностные УЗК, воспринимаемые преобразователем б. Оба преобразователя расположены на общем основании на заданном расстоянии Р. Время Тн прохождения поверхностными УЗК расстояния Р измеряют между пмпульсом излучения О и принятым импульсом П. Затем по полученным значениям К ТСв, Т 1 г, И ТВ Судят О КОНтрОЛИруЕМОй тОЛщИНЕ.При эхо варианте контролируемая тол- щина где Сс и С 1 - скорости распространения сдвиговых и продольных УЗК;а - порядковый номер регистрируемых импульсов сдвиговых и продольных колебаний, считая выбранные за начало отсчета импульсы нулевыми.Далее, выражая по известным формулам: где о - коэффициент Пуассона: 2 - (С 1/С)ао: и2 - 2 (С;С,)5получают:Р Т,Тсп2 п Тд, 2 85 Т 210или в общем случае: где К - безразмерный коэффициент, равный 2 п для всех случаев, кроме теневого варианта при выбранном за начало отсчета зондирующем импульсе, для которого К=20 - 1.20 Предмет изобретения Ультразвуковой способ контроля толщины 25 изделия, заключающийся в возбуждении в изделии и последующем приеме прошедших через него продольных ультразвуковых колебаний и измерении времени их распространения, отличающийся тем, что, с целью повышения 30 точности контроля, в изделии дополнительновозбуждают сдвиговые и поверхностные ультразвуковые колебания, измеряют время распространения сдвиговых колебаний по толщине и поверхностных колебаний на заданном 35 расстоянии в зоне контроля и по соотношению между этим расстоянием и временем распространения продольных, сдвиговых и поверхностных колебаний судят о контролируемой толщине.