Способ ультразвуковой дефектоскопии материалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетсккнСоцкалксткческкнРеслублнк(72) Авторы изобретения и В. А. Лончак о разработкества материащв Всесоюзный научно-исследовательский институт п нераэрушающих методов и средств контроля ка е(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕфЕКТОСКОПИИ МАТЕРИАЛОВ 1Изобретение относится к областиультразвукового неразрушающего контроля и может быть использовано при создании ультразвуковых приборов и установок контроля материалов и .изделий металлургической, машиностроительной, ави-ационной и других отраслей промышленности,Известен способ ультразвуковой дефектоскопии, заключающийся в излученииультразвуковых колебаний в материал,оприеме и усилении отраженных сигналов,оценке размеров дефектов. По данномуспособу амплитудная селекция полезныхситчалов от помех осуществляется за счетограничения (отсечки) сигналов по мини 15муму на выбранном уровне, обеспечивающом приемлемую для практики нераэрушающего контроля данных иэделий частотуперебраковки 11..Недостатком, данного способа явля20ется искажение соотношений амплитудполезных сигналов при введении .отсечки, .что приводит к неправильной количест 2венной оценке размеров дефектов, которая обычно производится сравнением амплитуд эхо-сигналов от обнаруженного дефекта с амплитудой от контрольного отражателя или от донной поверхности контролируемого изделия. Поэтому, если необходимо оценить размеры обнаруженного дефекта, то, поскольку контроль, как правило, ведется с отсечкой шума - приходится сначала полностью вывести отсечку, и после этого, на фоне шумовых помех, измерять и сравнивать амплитуды принятых эхо-сигналов. Кроме того, уровень амплитудной селекции (отсечки) полезных сигналов от шумов устанавливаетсяоператором вручную на основании его субъективной оценки наблюдаемого уровня шумов.Известен также способ ультразвуковой рефектоскопии, который заключается в и:. лучении УЗ в материал, приеме и установлении отраженных сигналов, амплитудной селекции их от помех с восстановлением соотношений амплитуд принятых сит- налов и оценке размеров дефектов.Вос30 3 7897 становление соотношений амплитуд принятых сигналов достигается за счет использования двойной компенсирующей отсечки шумов, которая заключается в том, что одновременно с подавлением помех с помощью ограничения (отсечки) сигналов по минимуму на выбранном уровне, обеспечивающем приемлемую для практики контроля частоту перебраковки,за счет ограничения (повторной отсечйи) по максимуму на уровне минимальной амплитуды сигналов,подлежащих приему и усилению, вырабатывают специальные "компенсирующие" импульсы с амплитудой, равной амплитуде помех, и затем производят сложение полученных импульсов с наблюдаемыми, доводя амплитуды последних цр исходных, неискаженных отсечкой значений .Недостатком данного способа является его невысокая точность, так как восстановление исходных уровней сигналов осуществляется за счет дополнительных операций с ними. Кроме того, уровень амплитудной селекции (отсечки) сигналов по минимуму. устанавливается оператором 5 вручную. Ручная устаповка уровня является непроизводительной и не позволяет осуществлять оперативнчо подстройку уровня отсечки шумов при изменении условий контроля.Наиболее близким к предложенному является способ заключающийся в излучении ультразвуковых колебаний в материал, приеме и усилении отраженных сиг. налов, формировании строб-импульсов, длительности и временные положения которых соответствуют длительностям и временным положениям принятых эхо-сиг- налов на выбранном уровне, осуществлении с помощью, полученных импульсов 4 О временной селекции, полезных сигналов от помех, оценке размеров дефектов по соотношению амплитуд полезных сигналовЫ.Недостатком данного способа являеТ 45 ся установка уровня селекции вручную, что снижает достоверность и производительность контроля.Цель изобретения - повышение достоверности и производительности контроля,Эта цель достигается за счет того, что формируют дополнительнь 1 й строб-импульс, с помощью которого выделяют сигналы помех в беэдефектной зоне, преобразуют эти сигпалы в постоянное напря 55 жение, пропорциональное их усредненной мощности эа интервал времени, равный длительности дополнительно сформированного строб-" пульса, а полученное напряжение используют в качестве порогового уровня отсечки шумов.Способ заключается в следующем. С помощью пьезоэлектрического преобразователя излучают УЗ в материал и принимают отраженные от дефекта и донной поверхности изделия эхо-сигналы, которые затем усиливают и детектируют.При этом на выходе детектора. можнонаблюдать импульс, соответствующий моменту излучения УЗ в материал, импульс соотУветствуюший моменту отражения УЗ от доннойповерхности изделия и импульсы, отраженныеот дефектов на фоне помех.Далее, с помощью, например, двухждущих мультивибраторов формируют дополнительный строб-импульс с длительностью Г о, с помощью котороговыделяют помехи в бездефектной зоне.Под бездефектной зоной понимается зона,вероятность появления дефектов в которой для данных конкретных контролируемых изделий мала, т.е. зона максимальной чувствительности дефектоскопа, гдереверберационные шумы у еньшаютсядо уровня шумов, обусловленных остальными факторами. Такая зона может бытьвыбрана непосредственно в конце каждого периода излучения, т.е. перед началомкаждого цикла.Выделенные помехи с помощью известных устройств преобразуют в постоянноенапряжение, пропорциональное усредненноймощности помех за интервал времени, равный длительности строба, Затем формируют строб-импульсы, длительности и временные положения которых соответствуютдлительности и временным положениямсигналов на полученном уровне отсечки.Изменения уровня помех в зоне дополнительного стробирования будут автоматически вызывать изменения величины постоянного напряжения, следовательно, и соответствуюшие изменения во временных положениях и длительностях строб-импуль сов, с помощью которых осуществляется временная селекция полезных сигналов от помех, При этом амплитуды полезных сигналов равны амплитудам исходных импульсов, а длительности на нулевом уровне равны длительности соответствующих строб-импульсов. Использование предложенного способа при автоматизированном контроле различных изделий обеспечивает в сравнении с известным способом существенно боль" шую производительность эа счет исключения операций ручной установки уровняотсечки шумов, более высокую достоверность контроля за счет автоматического слежения эа уровнем помех.формула изобретенияСпособ ультразвуковой дефектоскопии материалов, заключающийся в том, чтс в контролируемом материале возбуждают ультразвуковые колебания, принимают и усиливают отраженные эхо-сигналы, формируют строб-импульс, длительность и временное положение которого равны соответствующим параметрам принятых эхо-сигналов, выделяют полезные сигналы над уровнем отсечки шумов и по соотношению амплитуд полезных сигналов судят о качестве материала, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, формируют допопнйтельный строб 9736импульс, с помощью которого выделяютсигналы помех в беэдефектной зоне, преобразуют эти сигналы в постоянноенапряжение, пропорциональное их усредненной мощности за интервал времени,равный длительности дополнительно сформированного строб-импульса, а полученноенапряжение используют в качестве порогового уровня отсечки шумов. оИсточники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Техническое описание дефектоскопаУДУА, завод Электроточприбор,1 з Кишинев, 1973.2, Авторское свидетельство СССРМ 424493, кл. 801 й 29/04, 1973.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2414259, кл. 601 М 29/04,1976, ( прототип), Составитель Т. Головкина Редактор П. КоссейТехред Н.Ковалева Корректор И, Мускапффф Ш Заказ 9024/37 Тираж 1019 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4 Л