Способ ультразвукового теневого контроля изделий

(19) (1 6 01 Ы 29/04 Ф)Ф УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1250939, кл. С 01 И 29/04, 1985,Авторское свидетельство СССР Р 794495, кл. С 01 И 29/04, 1979. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ТЕНЕВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля. Целью изобретения является расширение области применения и повышение информативности за счет одновременного определения глубины зале-. гания и размера дискового дефекта благодаря измерению дифракционной кар тины тени, образованной дефектом.На противоположных поверхностях изделий соосно располагают ультразвуковые (УЗ) преобразователи.Излучают и принимают с помощью преобразователей УЗ колебания, Измеряют амплитуду принятых колебаний и по ее уменьшению регистрируют наличие дефекта. Преобразователи фиксируют в положении, при котором принятый сигнал принимает значение, равное локальному максимуму, образуемому на оси дефекта. Смещают приемный преобразователь в точку, в которой ампли туда принятых колебаний равна 0,707 от локального максимума, и измеряют смещение. Затем смещают приемный преобразователь в точку, в которой ампли-ОФ туда принятых колебаний равна минимуму, и вновь измеряют смещение. По измеренным величинам смещений определяют размер и глубину залегания дефекта. 2 ил.Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля и может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоско.5 пии изделий теневым методом.Целью изобретения является расширение области применения и повышение информативности за счет одновременного определения произвольной глубины залегания и размера дискового дефекта.На фиг. 1 представлена схема УЗ теневого контроля изделий; на фиг.2 - график зависимости амплитуды А сиг 5 нала на выходе приемного преобразователя от величины смещения Р его акустической оси относительно оси дискового дефекта.Способ УЗ теневого контроля изделий заключается в следующем.УЗ преобразователи располагают со-осно по разные стороны изделия. Одним из преобразователей излучают УЗ колебания, а другим преобразователем принимает прошедшие через изделие колебания. Сканируют изделие преобразователями и в процессе сканирования измеряют амплитуду принятых колебаний.При обнаружении дефекта по уменьшению амп 30 литуды принятых колебаний находят такое положение преобразователей, при котором амплитуда принятых колебаний соответствует локальному максимума А , вызванному светлым пятном намакс 35. оси дефекта, и фиксируют преобразователи в этом положении. Затем смещают приемный преобразователь по поверхности изделия в одном направлении до тех пор пока амплитуда принятых ко 40 лебаний не примет значения 0,707 А Измеряют величину смещения Р междус акустическими осями преобразователей и вновь смещают приемный преобразователь по поверхности иэделия в том же направлении до тех пор, пока амплитуда принятых колебаний не примет минимального значения. Измеряют величину смещения Рт между акустическими осями преобразователей. Размер й. глубину залегания дискового дефекта определяют по измеренным величинам смещений Р и Р .Способ УЗ теневого контроля изделий реализуют следующим образом.Нг противоположных поверхностях55 контролируемого изделия 1, например, трехслойного изделия толщиной 500 мм из полимерных материалов со скоростьюгде % - длина волны УЗ колебаний в материале контролируемого изделия.Затем смещают в том же направлении приемный преобразователь 3 до тех пор, пока амплитуда сигнала на его выходе не примет минимального значения А ,и измеряют смещение Рт преобразователя 3 относительно первоначального положения.Величина смещения Р определяет радиус фиэитческой тени и связана с радиусом Ь дискового дефекта 4 и расстоянием 2 от него до приемного преобразователя 3 выражением Р = Ъ - -32 2 2.(2) распространения УЗ колебаний, равной 2000 м/с, соосно устанавливают УЗ преобразователи 2 и 3 с точечным контактом на частоту 400 кГц, Преобразователем 2 излучают УЗ колебания, а преобразователем 3 - принимают. В ходе сканирования иэделия 1 преобразователями 2 и 3 измеряют амплитуду сигнала на выходе преобразователя 3 и по ее уменьшению регистрируют наличие типичного дефекта 4 для данногоизделия 1 - отслоения дисковой формы. Сканируя изделие 1 соосными преобразователями 3 и 2, находят такое их положение, при котором в зоне тени дефекта 4 амплитуда сигнала на выходе преобразователя 2 максимальна и равна величине А. Явление Пуассона,обуславливающее наличие позади экрана светлого пятна на его оси, объясняется неполным взаимопогашением сигналов от нечетных и четных зон Френеля в плоскости дефекта 4, все точки которых согласно принципу Гюйгенса являются вторичными излучателями сферических волн. Оставляя неподвижнымизлучающий преобразователь 2,смещают приемный преобразователь 3 в сторону до тех пор, пока амплитуда сигнала на его выходе не примет значения 0,707 А ,и измеряют смещение Р преобразователя 3 относительно первоначального положения. Величина смещения Рс определяет радиус зоны максимального значения регистрируемого сигнала и связана с радиусом в дисковом дефекте 4 и расстоянием 2 от него до приемного преобразователя 3 выражением:1430877 25 Т Размеры дефекта 4 н глубину его залегания определяют по измеренным величинам смещений Р и Р, решая систему уравнений (1) и (2). Напримерв де" фект, лежащий на глубине 30 мм относительно поверхности, на которой установлен приемный преобразователь 3, диаметром 20 мм при измерениях дает величины Рс = 3,8 мм и Р = 5,7 мм, 1 О а дефект, лежащий на той же глубине, диаметром 40 мм при измерениях дает Рс = 2 ф 6 мм и Рт = 157 ммПри проведении УЗ теневого контроля изделий необходимо испольэовать 15 преобразователи с рабочей поверхно. стью (площадью акустического контакта) много меньшей, чем размеры Рс и Р . Практически это обуславливает необходимость использования преобразо вателей с шириной рабочей поверхности меньшей /2. Формулы (1) и (2) справедливы в том случае, когда излучающий преобразователь находится на большом расстоянии от дефекта, т.е. когда расстояние от него до дефекта . много больше 3 Формула изобретения30Способ ультразвукового теневогоконтроля изделий, заключающийся в том, что располагают ультразвуковыепреобразователи соосно по разные стороны изделия, излучают одним преобразователем ультразвуковые колебания,принимают прошедшие через изделияультразвуковые колебания другим преобразователем, измеряют. амплитудупринятых колебаний в процессе сканирования, при обнаружении дефекта фиксируют преобразователи, смещают приемный преобразователь относительноакустической оси излучающего преобразователя и с учетом амплитуды принятых колебаний определяют глубинузалегания дефекта, о т л и ча ю -щ и й с я тем, что, с целью повышенияинформативности контроля за счет одно-.временного определения глубины залегания и размера дискового дефекта,фиксирование преобразователей при обнаружении дефекта производят в положении, при котором амплитуда принятыхколебаний соответствует локальномумаксимуму Ана оси дефекта, измеряют величины смещения приемного преобразователя, при которых амплитудапринятых колебаний достигнет уровня0,707 Аи соответственно минимального уровня, и по измеренным величинам смещений определяют размер и глубину залегания дефекта.1430877 ндаревскииаКорректор Н. Король Составитель В, Техред Л.Сердю акто иткин каз 5338/47 Подписно та ССтий Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 % ИИПИ Гос по делам 5, Москв аж 847арственнзобретен Ж, Р о комите СР и открышская наб , д