Способ ультразвукового контроля материалов

ОП ИСАНЙЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветсннхсоциалистическихРесаублни 11) 6 ОЛЭ 7 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид. к 51) М. Кл. Ст 01 М 29/04Заявлено 09.03.76 (21) 2337001/2рисоедииеиием ааявкиГаеударатеекный кемктат Саватв Мкнкстроа СССР ка делам кзабретаай к открытий23) Приоритет -43) Опубликоваио 15.05.78.45) Дата опубликования оп ллетень 18 аиия 26.04.78 3) УЙК 620. 179. .1 6(088.8)2) Авторы изобретеиия олов, В. И. Иванов н, И.Насеев ентральный научно-исследовательский институт технологи машиностроения 71) Заявит(54 СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛ РИАЛОВ ь обработк же низкая производительносспектров вследствие большмеряемых параметров, Этощественным трудностям вответствия между многочиемыми параметрами спектраодичность спектра, частотду максимумами и др.) ифектов.С целью повышения прои достоверности ультразвуполученный спектр сигналацифровой код, измеряют вричный спектр принятого сего с классами эталонныхзультатам сравнения опред го количества иэ У- со- еряприводит к становлени ными изм орма, пер ныи интервал межпараметрами де тельности контроля эвод кового прео цифро игнал оде вто рави е- ы сп ляют парам де ктов а фиг.1 игналы, анаих сигналов го сигна характере 20 пектра дани первичньа фиг. 4,бъемных д ичного пл рафик вто Изобретение относится к области ультразвукового нераэрушаюшего контроля материалов и может быть использовано для определения характера обнаруживаемых дефектов.Известен способ ультразвукового контроля материалов, основанный на спектральном анализе отражвнного от дефекта короткого импульса 111. Недостатком его является сложность определения характера дефектов ввиду значительной неравномерности спектра излучаемого импульса и частотной характерис тики искателя.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ ультразвукового контроля материалов, заключаюшийся в том, что в изделие излучают ультразвуковые частотно-модулированные колебания, принимают отраженные от дефектов с лизируют спектральный состав эт и по огибаюшей спектра судят о дефектов 21.Недостатками известного способа являют ся слюкность и низкая точность расшифровки характера дефектов ввиду многообразия спектральных характеристик дефектов, а такприведен график первичного дана; на фиг.2- график вторичного ного сигнала; на фиг,3,7 -графих спектров объемных дефектов;8 - графики вторичных спектров ефектов; на фиг. 5 - график пероскостного дефекта; на фиг, 6 - ричпого спектра плоскостного пефектар на фиг. 9 -. график первичного спектра сложного дефекта, на фиг. 10 - графиквторичного спектра сложного дефекта,Предложенный способ основан на наличиихарактерных особенностей в спектральных ха рактеристиках дефектов различной формы.Так,объемные дефекты (отдельные поры, шлаки)имеют монотонное изменение спектра (см.фиг, 3, 7, 4, 8 ), плоскостные, наклонно ориентированные дефекторы (см. фиг. 5 и 6) 10имеют осциллирующий, периодически изменяющийся спектр (см, фиг, 9 и 10),Цепочка шлаковых включений, расположенных в пределах ультразвукового пучка искателя; имеет хотя осциллирующий, но не пери одический спектр,Изменение вторичного спектра позволяетвыявить все закономерности изменения параметров первичного спектра и представить получаемую информацию и виде удобном для 20автоматизированной классификации дефектапутем сопоставления с эталонными спектрами.Измерение вторичного спектра осущессвляяется с помощью преобразования Фурье,В Обшем случае вторичный спектр сигналов имеет следующий вид:где т, - аргумент оригинала преобразования (частота измерения первнчнэгэ спектра);35Р 1) - функция первичного спектра;- аргумент изображения преобразования;16 Я - плотность амплитуды преобразованияя;40цг 6(1)- начальная фаза преобразования.Процедура определения характера дефектов по его вторичному спектру сводится к нахождению максимумов амплитуд спектральнОЙ плотности5 )и послелуюшему анализу этих амплитуд, к определению изменения характера спектральной плотности.Так, например, для объемных дефектов амплитуда спектральной плоскости максимальна в ачал координат и уменьается с ростом, Для плоскостных наклонных дефектов типичен максимум при - 1и амплиту-Хда вторичного спектра будет иметь осциллирующий характер. Для сложных дефектов характереп сложный спектр с несколькими максимумами, .Кроме того, абсолютное измерение максимальной величины амплитуды спекч ральной пл отн эсти вт оричи эг О спектра пэзв эляет судить э размерах и Ориентации плоскостного дефекта. Путем анализа накопления, определенияусредненных характеристик спектров заранееизвестных дефектов можно получить. эталонные спектры, характерные для дефектов разчых типов и размеров (для этого могут использоваться теоретические спектры дефектовразличных типов и размеров, спектры моделей дефектов и спектры заранее известныхреальных дефектов). При наличии подобныхклассов эталонных спектров процедура определения характера неизвестного дефекта поего вторичному спектру сводится к определению ближайшего эталона из набора эталонныхспектров. Обе эти процедуры (образованиеклассов эталонных спектров и поиск ближайшего эталона) могут быть автоматизированы.Согласно данному спэсобу предусматривается следующая последовательность операций.С помощью широкополосного ультразвуковогоискателя в изделие излучают ультразвуковыеколебания с широким и равномерным спектром частот, принимают эхо-сигналы, отраженные от анализируемого дефекта, селектируютво времени этот сигнал и анализирует его:спектральный состав,Далее огибающую первичного спектра преобразовывают в двэично-десятичный цифровойкод и производят быстрое преобразованиефурье, Полученную при этом огибающую вторичного спектра сравнивают с заранее полученными классами эталонных спектров, находят класс, к которому исследуемый спектрнаиболее близок по информационным признакам. Далее сравнение происходит на болеевысоком уровне - находят подкласс наиболееблизких спектров по размерам и ориентациидефетов,формула из обретенияСпособ ультразвукового контроля материалов, заключающийся в том, что в изделиеизлучают ультразвуковые частотно-модулированные колебания, принимают отраженные отдефектов сигналы, анализируют спектральныйсостав этих сигналов и по параметрам спектрасудят о характередефектов о т л и ч а ю щ и й стем, что, с целью повышения производительности и достоверности ультразвукового контроля, полученный спектр сигнала преоб-:разуют в цифровой код, измеряют в цифровомкоде вторичный спектр принятого сигнала,сравнивают его с классами эталонных спектров и по результатам сравнения определяютпараметры дефектов.Источники информации, прйнятые э внимание прн экспертизе:1. Методы неразоушаюших испытаний. Подред, Шариа, М","", 1972, с. 58-87.2. Ма 1 еиаГ Еча 2 оОои, 1973.,29 с, 182-189,Фиг/д Составитель Г. Федороведактор Н. Аристова Техред Н. Андрейчук Корректор Л. Небола За Фил атент", г, Ужгород, ул. Проектная з 2574/32 Тираж 1.112ЦНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений113035, Москва, Ж, Ра Подписноеовета Министров ССоткрытийская наб., д. 4/5