Способ определения конфигурации дефекта в изделии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 01 29 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОР СН ВИДЕТЕЛЬСТВУ очности за сче змерени несколь индикат их дполнидеФекта. станавли- еременным ссы рассе но елия ль 2 чают и принимают импульсы ультрааний с йиксирова анирую в кото дели еампефекют в от точки осстанавл ь перпендикуляр учивания соответ му индикатриссы ра яют две дополнител ости деФекта 3 на яре на расстоянииволны и не больш аправлени твуюше сеяния имуедел ных точки по- й 6 том перпен ве ди ку длин е меньше полонинь 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРУ 1293630, кл. 0 01 И 29/04) 1985,1 пСегпа 1 допа 1 Юоигпа 1 оГ МоЫез 1гцсСче ТезСщ, 1985, ч, 18, У 1,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНФИГУРАЦИДЕФЕКТА В ИЗДЕЛИИ(57) Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля. Цель изобретения - повыщение тельных точках пон На поверхности изд вают преобразовате углом с( ввода, Изл преобразователем 2 звуковых (УЗ) коле ным углом с(, ввода, и находят положени литуда эхоимпульса та 3 максимальна,1516958 51015 ширины пучка УЗ колебаний в материале иэделия 1, Сканируют преобразователем 2 иэделие 1 с одновременнымизменением угла с( так, чтобы акустические оси преобразователя 2 в каждом положении пересекались в дополнительных точках поверхности дефекта3, Измеряют индикатриссы рассеяниядополнительных точек. С их помощью Изобретение относится к акустическим методам нераэрушающего контроляи может быть использовано при ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии изделий,Целью изобретения является повышение точности за счет измерения локальных значений индикатриссы рассеяния поверхности дефекта в нескольких точках поверхности дефекта,Ца чертеже представлена схемареализации способа определения конФигурации дефекта в изделии,Способ заключается в следующем,В изделие излучают пучок УЗ копебаний в одной плоскости под различными углами так, чтобы они пересекались в одной точке поверхности дефекта. Принимают отраженные дефектомУЗ колебания в плоскости излученияи измеряют индикатриссу рассеянияданной отражающей точки поверхностидефекта, Затем в изделие излучаютУЗ колебания в той же плоскости подразличными углами так, чтобы онипересекались во второй точке поверхности дефекта, лежащей на проходящем через первую точку перпендикуляре к направлению максимума индикатриссы рассеяния на расстоянии 1 отпервой точкиПринимают отраженныедеФектом УЗ колебания в плоскостиизлучения и измеряют индикатриссурассеяния второй отражающей точкиповерхности дефекта, После этогов изделие излучают УЗ колебания втой же плоскости под различными углами так, чтобы они пересекались втретьей точке поверхности дефекта,лежащей на проходящем через вторуюточку перпендикуляре к направлениюмаксимума индикатриссы рассеяния спротивоположной от первой точки стороны на расстоянии 1 от второй точки, Принимают отраженные дефектыУЗ колебания в плоскости излучения 20 25 30 35 40 45 50 55 определяют другие дополнительныеточки, Проэвучивание дефекта Э проводят до тех пор, пока амплитуда эхоимпульсов от его крайних точек .неупадет ниже регистрируемого уровня,По полученным индикатриссам рассеяния всех измеряемых точек поверхности дефекта 3 определяют его конфигурацию. 1 э,п, ф-лы, 1 ил,и измеряют индикатриссу рассеяниятретьей отражающей точки поверхности дефекта, Аналогично осуществляютпрозвучивание других точек поверхности дефекта до тех пор пока ампли 1туда отраженных дефектом колебанийне будет ниже уровня регистрации.Конфигурацию дефекта определяют сучетом выполненных измерений вовсех проэвученных точках поверхностидефекта, Полученная в этом случаеконфигурация дефекта дает воэможность определить форму дефекта в одной плоскости - в той, в которойпроизводятся излучение и прием импульсов УЗ колебаний, При необходимости излучают в изделие УЗ колебания в нескольких дополнительныхплоскостях и последовательно повторяют описанные операции, завершающиеся измерением индикатриссы рассеяния нескольких отражающих точек поверхности дефекта в дополнительныхплоскостях прозвучивання. Послеэтого конфигурацию дефекта определяют с учетом полученной в ходе измерений дополнительной информации,Полученная в этом случае конфигурация дефекта дает возможность определить объемную форму дефекта, Расстояние 1 не менее длины волны и не более половины ширины пучка иэл,чаемых УЗ колебаний,Способ реализуется следующимобразом,Устанавливают на поверхности контролируемого иэделия 1 УЗ преобразователь 2, например с переменным угломввода и излучают и принимают с егопомощью импульсы УЗ колебаний, Прификсированном угле ввода, напримерс( преобразователя 2 сканируютповерхность изделия 1, находят положение (на чертеже положение 1) вкотором амплитуда эхоимлульса от де 1516958фекта 3 максимальна, и фиксируют координаты точки с - эпицентра отражения. В точке с восстанавливают перпендикуляр к прямой, соединяющей точку с и точку ввода преобразователя 2 в положении 1, На перпендикуляре на равном расстоянии 1 от точки а откладывают точки Ь и 6. Сканируют поверхность изделия 1 преобразователем 2 при одновременном изменении угла с ввода таким образом, чтобы акустические оси преобразователя 2 в различных положениях пересекались в точке Ь, Измеряют амплитуды А(с) отраженных дефектом 3 эхоимпульсов и сравнивают ее с амплитудой Ао(4) эхоимпульсов, отраженных эталоннымбоковым цилиндрическим отражателем расположенным на глубине, равной глубине залегания прозвучиваемой точки Ь,Находят положение преобразователя2 (на чертеже положение 11), при котором значение разности А(о) -А(с)максимально, и определяют угол Ытввода в том положении. В точке Ьвосстанавливают перпендикуляр к прямой, соединяющей точку Ь и точку ввода преобразователя 2 в положении 11,На перпендикуляре на расстоянииот точки д откладывают со стороны,противоположной точке а, точку с .,Сканируют поверхность изделия 1 иизменяют угол Ы ввода преобразователя 2 при пересечении его акустическихосей в точке с . Находят положениепреобразователя 2 (на чертеже положение 111), при котором значениеразности А(Ы)-Ао(Ы) максимально,что наблюдается при угле Ы ввода,В точке с восстанавливают перпендикуляр к прямой, соединяющей точку си точку ввода преобразователя 2 вположении 111, На перпендикуляре нарасстоянии 1 от точки с откладываютсо стороны, противоположной точке с,точку Г, Прозвучивают аналогично точку Г и убеждаются, что при любом угле ( ввода амплитуда отраженногоэхоимпульса не превьппает принятыйуровень регистрации. В этом случаеточка Г считается крайней точкой поверхности дефекта 3, Затем сканируютповерхность иэделия 1 и изменяютугол Ы ввода преобразователя 2 припересечении его акустических осей вточке д, 1 О Находят положение преобразователя 2 (на чертеже положение 17), при котором значение разности А(А)-Ао(Ю) максимально, что наблюдается при угле о 4 ввода. В точке 6 восстанавлива-ют перпендикуляр к прямой, соединяющей точку Й и точку ввода преобразователя 2 в положении 1 У, На перпендикуляре на расстоянии 1 от точкиоткладывают со стороны, противоположной точке о, точку е, Прозвучиваютаналогичным образом точку е и убеждаются, что при любом угле ввода амплитуда отраженного эхоимпульса не превышает принятый уровень регистрации, В этом случае точка е считается другой крайней точкой поверхности дефекта 3,КонФигурация дефекта в плоскостипрозвучивания определяется путемпостроения ломаной линии ГсЬайе,В случае необходимости определенияобьемной конфигурации дефекта 3 анало. 25 гичные измерения производятся в нескольких других плоскостях, Величинурасстояниявыбирают из условияЯ) 1 Ъ Л, где Л- длина волны излучаемых УЗ колебаний в материале иэделия 1; Б - ширина пучка УЗ колебаний, излучаемых преобразователем 2,При определении конфигурации дефекта целесообразно испольэовать в 35качестве излучаемого пучка УЗ колебаний пучок, размер которого в поперечном сечении не превьппает размерадефекта, Если дефект меньше поперечного сечения УЗ пучка, ослабляетсялокальньп 1 характер отражения, т.е,падает чувствительность к локальнымнеровностям поверхности дефекта, Чембольше дефект, тем надежнее фиксируют. ся максимумы эхоимпульсов от изломов45 его поверхности, По полученным точкамповерхность дефекта может быть построена путем аппроксимации, т.е. операции графического или математического усреднения совокупности отрезков (каждая полученная точка соответствует центру элементарной отражающей площадки поверхности дефекта). Способ аппроксимации выбирают в зависимости от требуемой точности описания контура дефекта, При выборе 55расстояния 1 меньше Л процесс измерений усложняется, а точность не увеличивается, что обусловлено волновой структурой поля, Величина расс.тояяия1516958 Составитель В, Гондаревский Техред Л,Олийнык Корректор О Кравцова Редактор И, Горная Заказ 6386/48 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, Ул. Гагарина,Н 1 сверху ограничивается требуемойточностью построения контура дефекта,поскольку с уменьшением количестваопределяемых элементарных отражающих площадок уменьшается точностьпостроения, При необходимости дан"ный способ может быть применен дляполного дефектоскопического контроля локальных объемов, напримеручастка сварного шва, В этом случаена локальный объем накладываетсякоординатная сетка, Шаг координатнойсетки не должен быть меньше величины Л . Проводят сканирование последовательно всех точек - узлов координатной сетки.и определяют в них наличие элементарных отражающих площадок, по которым в конечном счете определяют конфигурацию дефекта,Формула и з обретения 1, Способ определения конфигурации дефекта в изделии, заключающийся , в излучении пучка ультразвуковых колебаний в иэделие в одной плоскости под различными углами так, чтобы они пересекались в одной точке поверхности дефекта, приеме отраженных дефектом чльтраэвуковых колебаний в плоскости излучения, измерении ин"дикатриссы рассеяния отражающей точки поверхности дефекта и определе 5нии с ее помощью конфигурации дефекта, о т л и ч а ю щ и Я с я тем,что, с целью повышения точности, пос;ледовательно измеряют нндикатриссурассеяния в нескольких дополнитель"ных отражающих точках, каждая последующая иэ которых лежит в плоскостипрозвучивания на перпендикуляре кнаправлению максимума индикатриссырассеяния предыдущей на расстоянии15 не менее длины волны и не более половины ширины пучка излучаемых ультразвуковых колебаний, а конфигурациюдефекта определяют с учетом результатов измерений в дополнительных от-20 ражающих точках,г2, Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что последовательно измеряют индикатриссы рассеяния 25 отражающих точек поверхности дефекта в нескольких дополнительных плоскостях, а конфигурацию дефекта определяют с учетом результатов измерений в дополнительных отражающих точ ках.г