Способ акустической дефектоскопии многослойных изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 9 4 С 01 Н 29/О ВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ГОСУ ПОД АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, Справочник под ред.В.В.Клюева, кн.2, М.: Машиностроение, 1976, с,260-265Там же, с.265-266.(54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области акустических методов нераэрушающего контроля. Целью изобретения является повышение информативности контролявследствие определения глубины залегания дефекта благодаря измерениюразности расстояний между излучающим и приемным преобразователями,соответствующих синфазным точкам приема в зоне дефекта. После обнаружения дефекта 11 в многослойном изделии 1 О велосиметрическим методом срегистрацией фазы устанавливают взоне дефекта излучающий 8 и приемный 9 преобразователи на расстоянии1, и фиксируют значение Фазы с помощью регистратора 5. Затем плавноизменяют расстояние между преобразователями 8 и 9 до тех пор, пока фаза вновь не примет зафиксированногозначения, и измеряют в этот моментрасстояние 1 между преобразователями 8 и 9. Глубину залегания дефектаопределяют по разности расстояний1, и 1 с учетом физико-механичес-ких параметров материала контролируемого изделия 10 и рабочей частоты. 1 нл.Изобретение относится к акустическим методам нераэрушающего контроля и может быть использовано придефектоскопии многослойных изделийвелосиметрическим методом.Цель изобретения - повьппение информативности контроля за счет определения глубины залегания дефекта,На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способакустической дефектоскопии многослойных изделий.Способ акустической дефектоскопиимногослойных изделий заключается вследующем.На поверхности контролируемогоизделия устанавливают пару преобразователей на фиксированном расстоянии Е друг от друга, Одним преобразователем возбуждают в изделии иэгибные колебанияа другим - принимаютих. Фазу принятых колебаний измеряют и определяютпо ней наличие деФекта. При обнаружении дефекта преобразователи располагают в центре зоныдефекта и Фиксируют фазу принятыхколебаний. Затем преобразователи перемещают друг относительно другадо тех пор, пока фаза принятых колебаний не примет ранее зафиксированного значения,По достижении фазой принятых колебаний зафиксированного значения измеряют расстояние 1 между преобразователями и определяют глубину й залегания дефекта из выражения1 Я 1 1и где 1 - частота возбуждаемых колебаний;плотность материала контролируемого изделия;,Е - коэффициент Пуассонаимодуль упругости материала контролируемого изделияв направлении взаимногоперемещения преобразователей;разность расстояний междупреобразователями, соответствующих синфазным точкам приема.Устройство, реализующее способ акустической дефектоскопии многослойных изделий, содержит электрически последовательно соединенные генератор 1, фазовращатель 2, формирова 20 25 30 35 40 45 тель 3, Фазоизмерительный блок 4 ирегистратор 5. Устройство также содержит электрически последовательно соединенные усилитель 6 и формиро.ватель 7. Кроме того, устройство содержит пару преобразователей Е и 9.На чертеже обозначены контролируемое изделие 10 и дефект 11 контролируемого изделия, Вход усилителя 6соединен с преобразователем 9, авыход формирова.теля 7 - с вторымвходом фаэоиэмерительного блока 4.Преобразователь Е соединен с выходомгенератора 1 Способ акустической дефектоскопии многослойных изделий осуществляют следующим образом.Излучающий 8 и приемный 9 преобразователи устройства, например дефектоскопа УВФД, после предварительной настройки на эталонном образце (не показан) устанавливают на расстоянии 1. друг от друга на поверхности контролируемого изделия 1 О. Преобразователь 8 с помощью генератора 1 возбуждает в иэделии 10 иэгибные колебания частотой Г . Преобразователь 9 принимает возбужденные колебания, которые через усилитель б и формирователь 7 поступают на второй вход блока 4. С выхода генератора 1 колебания поступают через фаэовращатель 2 и формирователь 3 на первый вход блока 4.В ходе контроля преобразователи 8 и 9, сохраняя фиксированное рас- стояние 1. между собой, сканируют поверхность изделия 10. При наличии в изделии 10 дефекта 11, например расслоения, скорость распространения изгибных колебаний изменяется и, следовательно, изменяется фаза сигнала, поступающего на второй вход блока 4, Изменение разности фаз сигналов,измеряемое блоком 4, регистрируется регистратором 5, В ходе сканирования определяют границы дефектного участка и.оконтуривают деФект 11. После оконтуривания преобразователи 8 и 9 устанавливают на поверхности контролируемого изделия 10 в зоне дефекта 11 на расстояниидруг от друга. Управляя фазовращателем 2, добиваются совпадения по Фазе сигналовс выходов формирователей 3 и 7.Взаимно перемещают преобразователиЕ и 9 в зоне дефекта 11 соединяющей1350 б 09 частота колезователя 8; ии преобраЬ = (1-О45где 1 - частота вобаний; уждаемых коле атериала контролиелия;Пуассона и моплотность м руемого изд коэффициент дуль упруго контролируе направлениимещения пре ганиН/м Например, для издели ческого стекла (Е = 5, = 1,2 10 кг/м ; р работе на частоте Г = при глубине залегания д 10 м длина изгибной5 10 0,35) 10 Г фекта волны ти материалаого изделия при ивзаимного перебразователей. асЗа 5281/46 В Подписно аж 77 чПроизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,з их линии,т,е.в плоскости чертежа, например, путем плавного удаления приемного преобразователя 9 от излучающего неподвижного преобразователя 8, В ходе перемещения наблюдают за показаниями регистратора 5 и, когда он зарегистрирует вновь совпадение по фазе сигналов с выходов формирователей 3 и 7, оканчивают перемещение и измеряют расстояние 1 меж,ду преобразователями 8 и 9. Вычисляют разность (1-1.) расстояний между преобразователями 8 и 9, соответствующих фаэным точкам приема. Разность (1-1.) равна длине волны изгибных колебаний, возбуждаемых в слое материала контролируемого изделия 10, отделенном дефектом 11,Глубину Ь залегания дефекта 11 определяют из выражения(1-)Зр(1-Р)Ь =- плотность материала контролируемого изделия 10; - коэффициент Пуассона материала контролируемого изделия 1 О в направлении взаимного перемещения преобразователей 8 и 9;- модуль упругости материалаконтролируемого изделия 10в направлении взаимного перемещения преобразователей8 и 9. Линию взаимного перемещения преобразователей для анизотропных материалов выбирают совпадающей с направлением, для которого известны модуль Е упругости и коэффициент р Пуассона. Для изотропных материалов направление линии перемещения выбирают произвольно. пространяющейся в отделенном дефектном слое, равна 1,14 10 м.Для случая, когда линейный размер, имитирующий в расчетах дефектпластины, зажатой по контуру, превышает 3-4 длины волны иэгибных колебаний, может быть принято допущениео безграничности пластины.10 Таким образом, теоретически глубину залегания можно определить длядефектов, начиная с диаметра 4 1 О м.Однако, на практике вследствие конечных размеров преобразователей глу бину залегания дефекта можно определить при условии, что его размерыне менее 2 10 м. Формула изобретения20 Способ акустической дефектоскопии многослойных изделий, заключающийся в том, что устанавливают на по.верхности изделия на фиксированномрасстоянии 1. пару преобразователей,возбуждают одним преобразователемв изделии изгибные колебания, принимают другим преобразователем возбужденные колебания, измеряют фазу 30 принятых колебаний и по ней определяют наличие дефектов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения информативности контроля за счетопределения также и глубины залегания дефекта, в зоне дефекта взаимноперемещают преобразователи вдоль соединяющей их линии до тех пор, покафаза принятых колебаний не приметпервоначального значения, измеряют 40 расстояние 1 между преобразователями, а глубину Ь залегания дефектаопределяют иэ выражения