Способ и устройство для исследования свойств металлов

Класс 421 с, 20 58006 Е ИЗОБРЕТЕНИ ИС НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВ брепений регисярлровдно а Боро в НКАП за6813.ря 1941 года. Г, С. Гол соб и устройство для иссл Заявлено 13 ноября 1939 го Опубликовано 31 яСущность изобретения касается способа исследования свойств металлов и обнаружения в них дефектов, основанного на возбуждении в исследуемом теле механических колебаний, например ультразвуковой частоты, воздей. ствующих затем на приемник одновременно с колебаниями, непосредственно подаваемыми на приемник от того же возбудителя.При предлагаемом способе исследования для возможности определения свойств исследуемого тела по разности частот колебаний, непосредственно воздействующих на приемное устройство, и колебаний, прошедших сквозь исследуемое тело, в результате некоторого запаздывания последних в зависимости как от размеров тела, так и от наличия в нем дефектов, частоту возбуждаемых колебаний периодически изменяют в известных пределах,В устройстве для осуществления предлагаемого способа, с целью воспринятия приемником одновременно как колебаний, прошедших через исследуемое тело, так и колебаний, поступающих непосредственно от источника колебаний, возбудитель и прием ник выполнены в виде двух магнитострикционных стержней, снабженных дования свойств металлов,обмотками и устанавливаемыхверхности исследуемого тела под чом друг к другНа чертеже фиг, 1 изображает схему устройства для осуществления предлагаемого способа исследования свойств металлов, фиг. 2 - диаграмму изменения частоты тока.Устройство для осуществления исследований свойств металлов и обнаружения в них дефектов состоит из двух магнитострикционных стержней 1 и 2, скрепленных между собой ру. кояткой 3 и расположенных друг по отношению к другу под некоторым углом. Рукоятка 3 должна быть сделана из материала, который не передавал бы колебаний от стержня 1 к стержню 2. На стержне 1 находится катушка 4, питаемая током высокой частоты от генератора 5 высокой частоты.Частота тока высокой частоты, генерируемого генератором 5, изменяется с постоянной скоростью, что показано на фиг. 2, где по оси ординат отложе на 1 гея - частота генерируемого тока, а по оси абсцисс 1 - время; при этомобозначает среднюю частоту тока, генерируемого генератором, а Т - пе. риод изменения частоты генератора.звуковьм лучом, будет различным, так как скорость распространения ультразвука - постоянная величина, 1 о каждой толщине металла будет со. ответствовать большее или меньшее определенное М и, следовательно, М. Еслив металле есть раковина 15 или какая-либо трещина, то сразу же,изменится Л 1 а следовательно, изменится и частота биений М, что может быть уловлено как по изменению показания стрелки частотомера 12, так и на слух - по изменению тона звучания репродуктора 13.В те моменты времени Ь 1., и М когда частота генератора 5 проходит минимальное и максимальное значения, И=О, как это видно из фиг. 2. Дабы это явление слабо сказывалось, не. обходимо, цтобы Т было зпачител,но больше Ь 1 1. Способ исследования свойств металлов и обнаружения в них дефектов, основанный на возбуждении в исследуемом теле механических колебаний, например, ультразвуковой частоты, воздействующих затем на приемник одновременно с колебаниями, непосредственно подаваемыми на приемник от того же возбудителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что частоту возбуждае. мых колебаний периодически изменяют в известных пределах с той цель.о, чтобы можно было определить свойства исследуемого тела по разности частот колебаний, непосредственно воздействующих на приемное устройство, и колебаний, прошедших сквозь исследуемое тело, в результате некоторого запаздывания последних в зависимости от размеров тела либо наличия в нем дефектов.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что возбудитель и приемник колебаний выполнены в виде двух снабженных обмотками магнитострикцион. ных стержней, предназначенных для установки под углом друг к другу на поверхности исследуемого тела, с той целью, чтобы приемный стержень восДля того, чтобы частота генерируемого тока изменялась согласно графику, прямочастотный конденсатор 6 задающего генератора 5 должен вращаться с постоянной скоростью отдвигателя 7 через соответствующуюпередачу. Средняя частота 1, тока, генерируемого генератором 5, должнаравняться собственной резонансной частоте стержня 1, а крайние значенияизменения частоты этого тока не должны резко выходить из резонанснойкривой стержня 1.На стержне 2 находится катушка 8,соединенная с входом лампового усилителя 9 токов ультразвуковой частоты. Выход усилителя 9 соединен сламповым детектором 10. Ток от детектора 10 усиливается усилителем 1низкой частоты, к выходу которогог;риключены частотомер 12 и репродуктор 13. Частотомер 12 - стрелоцного типа, и шкала его может бытьпроградуирована прямо в толщине металла,Во время исследования берут заручку 3 и прикладывают стержни 1 и2 к поверхности металлической детали14, которую нужно проверить на отсутствие раковин. Колебания стержня1 передаются через поверхность детали 14 стержню 2. Кроме того на стержень 2 будут воздействовать отраженные колебания ультразвуковоголуча, посылаемого стержнем 1, когдаэтот луч будет выходить из металла ввоздух. Таким образом, прежде чемпопасть на стержень 2, отраженныйлуч должен пройти путь, равный двойной толщине металла, За промежутоквремени М пока отраженный лучсовершает описанный путь, частота гснератора 5 изменяется на определенную величину М.Таким образом, оба ультразвуковыхколебания - как отраженное на грани,металла и воздуха, так и прямое коле-бание через поверхность детали, отли-чающиеся по частоте на М, накладываясь друг на друга, дают биения, ко.торые усиливаются усилителем 9, де-тектируются детектором 10, усили-,ваются усилителем 11; частота их из-меряется частотомером 12.В зависимости от толщины металла 1путь, проходимый отраженным ультраПредмет изобретения.принимал одновременно колебания кактак и непосредственно от второго воз. прошедшие сквозь исследуемое тело буждаюшего колебания стержня, Фиг, 2 Отв. редактор П. В. Никитин Тил. Сов. леч., М 36332. Зак.1426 в 5 ГослланиздатЦена 35 кол.