Ультразвуковой способ определения толщины

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИСПУБЛИН ЯО 0)4 Л 0 7/ ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лов,лии,(57) Изобретениети неразрушающег И СПОСОБ ОПРЕЛЕВтносится к обласконтроля изделий луча м и приемным преобраэов атери разо ие то возбужстрируют рактеыделяютщие эащего иповмейстого п Эад.полагаете в к естве параметра вы зделия; на фиг. 3 ины изделия от кру ной характеристики йного участка); на волны (импульсные для изделий разл олщи висимость т ли знь сперсио ля одного расделах л(в пр фиг.4 харак принятыеристики) ч ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Приборы для неразрушконтроля материалов и издСправочник под ред ВМ.: Машиностроение, 1986,с.275Изобретение относится к неразшающему контролю изделий и можетбыть использовано как при измерен толщин протяженных листовыхлов, так и диаметров прутков1 ель изобретения - повышености измерения,На фиг,1 приведено семейсперсионных характеристик плоделия из стали для различныхнормальных волн; на Лиг,2во дисперсионных характеристмальной продольной волны пер с помощью ультразвукового метода,Целью изобретения является повышениеточности измерения, На эталонномобразце определяют эталонную дисперсную характеристику. Излучающий и приемный преобразователи устанавливаютна поверхности изделия на фиксированном расстоянии, производят возбуждение ультразвуковой волны коротким импульсом, принимают первую продольнуюнормальную волну, измеряют длительностидвух полуволн принятых колебаний,соответствующих линейному участку эталоннойдисперс ионной характеристики, и в ремязадержки одной относительно другойи по соотношению измеренных величинсудят о толщине. 4 ил. ой толщины при одинаковом значенииеличины базы - расстояния между изпособ осуществляют следующим обИзлучающий преобразовател дают коротким импульсом, Рег принятую волну (импульсную х ристику изделия), в которой два полупериода, соответствую держкам относительно зондирую импульса на время азад 1 и .(см, Лиг.2). При этом пред ся, что семейство дисперсион рактеристик на эталонных изде снималось экспериментально д го и того же значения базовостояния между преобразователями. Определялись времена Уад мн и Таад, мнн в50 г 451 сс)ответстнун)щие началу и концу линейного участка семейства этдлонтттгх дцг -персцотцгых характеристик, У выделенттых ттоттуттерттоттдв импульсной хдрдктерттстцкц измеряят их длительности ивремя задержки одного относительно другого, тто значениям которых вычисляют крутизну линейного учдстка ре 10 дпьцоц дцсттерсцоццой характеристикив соответствии с выражениемт г;стс зад т зал,1 У 7717 т , - 17 Т , 7 упьтрдзвукопой голттьт;чдстотд ультразвуковой волны;Т, - дл;ггелность полуперцодд с.)ддсржкой Тздлттгслт иост цопуцерцодд сзд,тержкой Тцо хдрд тсрис.тш;с, прин едештой цаст)ит . 3, сцтрсделяют тотщтттту изделия,20 25 Прц одинаковой задержке несущая имеет рдз.тичцые зцд гения частоты (с 1)иг рдзцостт времен задержек тсоторьтх, о гнесецндя к разности значений частот, является мероц толщины 1 т,Метс 1 дикд определения дисперсиоц -30 цой хардктсрцстикц здтстючаетс)т томчто в цздсттте, принятое зд этд - лоц, ттзлуч тют радцоцмцульс с гибд)О- щей в вттте гдуссоной кривой распределения, ,1 го позволяет сст)ормттрс)тзтть 35 рад)тоштпупьс с кндзгтлтснохролтаттгчестсим сцектрсм, т.е, )трдктическц ттолттостто ттзбежатт В гкспе 1)иментах цс -кджешш )т)орлттт цмцу)тьса зд счет гтьле ц)тя вист:с)рсиц. Принятый сигнал с задержкой, цропорттцоцдпьцой частоте,поступает цд один цз входов двухлучевого осттитттогрдАд. а другойвход подается зондирующий сигнал,Здттуск рд )иертки остттттлогрдст)д, рдбо 45 тающего В режиме Вттешттего запуска,осуществляется в течецие периода следования зондирующего импульса дважды:первый рдз с цельо штдикацитт зондирующего ттмттупьса, второй рдз - сцепьто ццдтткдцци г,рицятого приемнымпреобразователем сигнала, Усиленияв кацапах первс)го и второго лучецподбирспот таким, чтобы амплитуды сиг палов срдт)н)тгтттст, Тогда, вдрт,ируязадержкой одного синхроимпульсд относитеты)о другого, добивдютсл совпадения во прементт цзобрджеттий цмттупь 15где Т - время групповой задержки сов по кацапам, Прц этом, измеретцтс)е гремя задержки одного синхроимцульсд относительно другого равно времени задержки принятого прцемцым преобразовдтелем сигнала относительно зондирующего.Изменяя несутттуто частоту, строят кривую зависимости времени з,тдержки от частоты для изделия (эталона) одной определенной толщины, Повторяя указанные построения для других значений толщин, получают семейство дисперсионных характеристик (с 1)иг,1), по которым, определяя производную по частоте в пределах линейного участка, для каждого значения толщины строят кривую аналогичную кривой с 1) ттг . 3Регистрация не амплитудно-временных, а частотно-временных пардметрон импульсной хардктеристики позволяет исключитт, влияние нд точность измереция амплитудных искажений импулт снойхарактеристики, а иметттто т)лияние меняющихся псд воздействием различных стакторов параметров амплитудно-частотной характеристики электроакустического тракта цд точность измерения толщины. Причем регистрдттия именно разностных частотно-временных параметрон импульсной характеристики позволяет исключить Влиттнтге 1)азличноо рода Временных задержек, не обусловленных задержкой акустического сигнала непосредственно в изделии.Формула изобретенияУльтразвуковой способ определения толщины, основанный ца возбуждении в изделии ультразвуковой Волны и приеме прошедшей через него волны, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, предварительно на эталонном образце определяют его дисперсиоттную характеристику при распространении первой продольной нормальной волны, возбуждение ультразвуковой волны в изделии осуществляют импульсом, длительность которого по крайней мере ца порядок меньше величины, обратной величине протяженности линейного участка эталонной дисперсионной характеристики по оси частот, принимают первую продольную нормальную волну, регистрируют днд полупериода принятой волны, находящиеся в пределах времен задержки прихода волны, соответствующих1504512 О,И г 24 г.2 О 5 О 1 О линейному участку эталонной дисперсионной характеристики, по длительности этих полупериодов и времени задержки одного относительно дру 30ие.:У гого определяют крутизну линейногоучастка реальной дисперсионной характеристики, по которой судят о толщине изделия,1504512 Корректор В.Гирняк едактор ираж 6 при ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород,агарин акаэ 5241НИИПИ Госу оставитель В,Кольцехред Л.Кравчук твенного комитета по изобретен 113035, Москва, Ж,. Раущска Подписноем и открыти наб., д. 4/