Способ контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии

.8)етельство СССРй 29/04, 1973.ельство СССРМ 29/04, 1972. ю ин и6 (088свидО 01 виде С О 1 КАЧЕСТВА АКУСИ УЛЬТРАЗВУКО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯТИЧЕСКОГО КОНТАКТА ПРВОИ ДЕФЕКТОСКОПИИ(57) Изобретение относится к областакустических методов неразрушающегоконтроля. Целью изобретения является повышение достоверности контроляза счет приема отраженных от рабочеповерхности призмы ультразвуковых(УЗ) колебаний под первым критическим углом и регистрации амплитудысигнала, резко уменьшающейся при нагружении преобразователя вследствие смещения лучей из-эа скачкообразного изменения фазы коэффициентаотражения на рабочей поверхностипризмы. Излучаемый рабочей пьеэопластиной призматического преобразователя пучок продольных УЗ-колебанийвключает в себя лучи, падающие нарабочую поверхность призмы под первым критическим углом, При отсутствии акустического контакта УЗ-лучи,распространяющиеся под первым критическим углом, зеркально отражаютсяот рабочей поверхности призмы, Приналичии акустического контакта УЗлучи, распространяющиеся под первымкритическим углом, отражаются отрабочей поверхности призмы со скачкообразным смещением. Смещение колебаний, отраженных под первым критическим углом, регистрируется приемной пьезопластиной. 1 ил.Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии для контроля качества акустичес кого контакта.Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет приема отраженных от рабочей поверхности призмы УЗ-колебаний под первым критическим узлом.На чертеже изображен наклонный преобразователь, реализующий способ контроля качества акустического контакта при УЗ-дефектоскопии.Преобразователь содержит призму 1, рабочую пьезопластину 2 и приемную пьезопластину 3. Позицией 4 на чертеже обозначена рабочая поверхность призмы 2, позицией 5 - контролируемое изделие, а позицией 6 - слой контактной жидкости.Способ контроля качества акустического контакта при УЗ-дефектоскопии заключается в следующем. Наносят на поверхность контролируемого изделия слой контактной жидкости и устанавливают на ней наклонный преобразователь, 30 Вследствие этого часть энергии волнового пучка удаляется из этой области пространства, куда она переносилась волной при отражении от свободной поверхности (при отсутствии акустического контакта). фронт отраженного волнового пучка оказывается промодулированным по фазе и поэтому при усреднении в некотором интервале углов, содержащем точки разрыва фазы, амплитуда результирующего поля дополнительно уменьшается по сравнению со случаем отражения от свободной поверхности. 50 Излучают в призму пучок продольных УЗ-колебаний и принимают отраженные от рабочей поверхности призмы .под первым критическим углом УЗ-колебания. Измеряют амплитуду принятых35 колебаний и с ее помощью определяют качество контакта. При падении на границу призма - контактный слой (при наличии последнего) под первым 40 критическим углом лучи из пучка продольных колебаний испытывают незеркальное отражение, смещаясь вдоль границы раздела. Способ контроля качества акустического контакта при УЗ-дефектоскопии осуществляют следующим образом.Наносят на поверхность контролируемого изделия 5 слой 6 контактной жидкости, например масла, и устанав-. ливают на ней наклонный преобразователь. При помощи пьезопластины 2 излучают в призму 1 пучок продольных УЗ-колебаний, Этот пучок включает в себя лучи, идущие под первым критиче-, ским углом сС , При отсутствии акустического контакта УЗ-лучи, распространяющиеся под углом 01 хр э зеркально отражаются от рабочей поверхности 4 призмы 1 на границе материал призмы 1 - воздух, Зеркально отразившись от поверхности 4, УЗ-колебания попадают на приемную пьезопластину 3, преобразующую их в электрический сигнал. При наличии акустического контакта УЗ-лучи, распространяющиеся под углом К 1 кр отражаются от рабочей поверхности 4 призмы 1 на границе материал призмы 1 - контактный слой 6 - материал контролируемого изделия 5 со скачкообразным смещением и попадают на приемную пьезопластину 3 лишь частично. Электрический сигнал с пьезопластины 3 поступает в измерительный блок (не показан), Например УЗ-дефектоскоп, при помощи которого производится измерение амплитуды принятых УЗ-колебаний, С помощью амплитуды принятых колебаний определяют качество акустического контакта призмы 1 с контролируемым изделием 5; возрастание амплитуды свидетельствует об ухудшении качества контакта, При этом при помощи пьезопластины 2 осуществляется дефектоскопия иэделия. Для преобразователей с угламиопризм 40-54 , обычно применяемых при УЗ-контроле сварных швов, плотность амплитуд пространственного спектра падающего пучка в окрестности первого критического угла (для основных металлов в интервале 27-32 относительо но мала. Данный недостаток компенсируется тем, что вместо приемной пьезопластины 3 в призме выполнен отражатель в виде плоскодонного отверстия, ось которого расположена в вертикальной плоскости симметрии преобразователя под углом к вертикали, равным первому критическому углу, и проходит через след центрального131 О 71 О Составитель В,ГондаревскийРедактор А.Ревин Техред И,Попович Корректор А. Обруча Заказ 1884/4 Тираж 7 ВНИИПИ Госуд по делам 13035, Москва7арственногоизобретенийЖ, Раушс Подписное комитета СССР,45 на Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная,луча УЗ-пучкана рабочей поверхностипризмы,. Плоскодонное отверстие диаметром 2-3 длины волны в материалепризмы углублено до границы УЗ-пучка,Переизлученный отражателем сигналпадает на рабочую поверхность призмы в районе следа центрального лучазондирующего УЗ-пучка под первым критическим углом и принимается пьезопластиной 2, Ю Для наклонного преобразователяо с углом призмы из оргстекла 40пластиной из ЦТСдиаметром 12 мм на образце из стали ОХ 18 Н 9 Т с шеро ховатостью поверхности Й 40 получены следующие разницы А амплитуд сигнала качества контакта в нагруженном и ненагруженном состояниях преобразователя для различных контактных . д) жидкостей: для воды А А = 7, дБ, для масла ЬА = 8,3 дБ, для глицерина ЬА12 дБ. Формула изобретения Способ контроля качества акустического контакта при ультразвуковой дефектоскопии, заключающийся в том, что излучают в призму пучком ультразвуковых колебаний, принимают отраженные от рабочей поверхности призмы ультразвуковые колебания, измеряют амплитуду принятых колебаний и по ее величине определяют качество контакта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, принимают колебания, падающие на рабочую поверхность призмы под первым критическим углом.