Способ ультразвукового контроля структуры материалов

О П И С А Н И Е ти) 63618ИЗОБРЕТЕНИЯ СОюз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.06,77. Бюллетень24Дата опубликования описания 27.07.77 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изаоретений) Заявитель сесоюзный научно-исследователь азрушающих методов и средств по разработкества материа кии инстит онтроля к 4) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТР СТРУКТУРЪ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к области неразрутттятощего контроля качества материалов и может быть использовано для контроля структуры материалов с помощью ультразвука.Известен способ, основанный на сравненииамплитуд донных ультразвуковых радиоимпульсов различных частот или различных типов волн в эталонном и контролируемом образцах изделия.Недостатком этого способа является малаяразрешающая способность при контролеструктуры крупнозернистых материалов, таких как чугун.Наиболее близким по технической сущности решением является способ контроля структуры чугунов, заключающийся в том, что вконтролируемом и эталонном образцах возбуждают ультразвуковые радиоимпульсы,принимают эхо-сигналы, анализируют их и порезультатам сравнения параметров эхо-сигналов эталонного и контролируемого образцовсудят о структуре последнего,Недостатком этого способа является низкаяразрешающая способность при контроле резко неоднородных структур, таких как чугун,в котором необходимо, например, определятьпроцентное содержание пластинчатого графита на фоне шаровидного. В этом случае и вслучае контроля глубины межкристаллитнойкоррозии в изделиях из аустенитных марок сталеи имеет место недостаточно сильная зависимость затухания упругих колебаний от изменения указанных структурных факторов.Кроме того, измерение амплитуд импульсов 5 ультразвуковых колебаний связано с большими погрешностями, что снижает разрешаю щую способность контроля структуры.Целью изобретения является повышениеточности контроля.0 Поставленная цель достигается тем, что вкачестве контролируемого параметра выбирают время между первой полуволной зондирующего импульса и полуволной такой же полярности в принятом эхо-сигнале на опреде ленном уровне, а в качестве радиоимпульсаиспользуют импульс с монотонно возрастающим передним фронтом.Способ состоит в следующем.В контролируемом и эталонном образцах 20 возбуждают ультразвуковые радиоимпульсы,принимают эхо-сигналы, измеряют время между первой полуволной зондирующего импульса и полуволной такой же полярности в принятом эхо-сигнале и сравнивают эти ин тервалы времени для эталонного и контролируемого образцов, Длительность измеренных временных интервалов зависит от скорости распространения ультразвуковых колебаний.Например, прп увеличении процентного со держания пластинчатого графита в контроли563618 Формула изобретения Составитель Т, Головкина Техред 3. ТараненкоРедактор Л. Чепайкииа Корректор А, Степанова Заказ 1687/17 Изд. Уе 550 Тираж 1109 Подписное ЦНЛИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 руемом изделии по сравнению с эталонным образцом время распространения импульса ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии увеличивается. Соответственно увеличивается временной интервал между первой полуволной зондирующего импульса и полу- волной такой же полярности в принятом эхоимпульсе, измеренных на одном и том же уровне. Использование импульса с монотонно возрастающим передним фронтом позволяет (при реализации данного способа) замедлить время срабатывания порогового устройства, фиксирующего момент достижения принятым сигналом порогового уровня,Таким образом, изменение скорости распространения импульсов ультразвука и их затухание с изменением структуры контролируемого изделия повышают разрушающую способность контроля.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ,Блок-схема состоит из синхронизатора 1, генератора 2 ультразвуковых колебаний, усилителя 3, порогового устройства 4, измерителя 5 временного интервала и пьезодатчика 6. Позицией 7 на чертеже обозначено контролируемое изделие.При использовании данного способа погрешность измерения временных интервалов, а следовательно, и скорости УЗК может достигать 0,1% и менее, в то время, как погрешность измерения затухания УЗК на частотах ниже 5,0 МГц может достигать 100 о/о и более только из-за дифракционных эффектов.Предлагаемый способ позволяет заменитьметаллографические методы измерения и повысить точность известных ультразвуковых способов определения структуры материалов, 10 Способ ультразвукового контроля структу ры материалов, заключающийся в том, что вконтролируемом и эталонном образцах возбуждают ультразвуковые радиоимпульсы, принимают эхо-сигналы, анализируют их и по результатам сравнения параметров эхо-сигна лов эталонного и контролируемого образцовсудят о структуре последнего, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в качестве параметра выбирают время между первой полуволной зондирую щего импульса и полуволной такой же полярности в принятом эхо-сигнале на определенном уровне, а в качестве радиоимпульса используют импульс с монотонно возрастающим передним фронтом.