Способ ультразвукового контроля крупнозернистых материалов и устройство для его осуществления

Союз Советских Социалистических Реслублик(23) Приоритет 6 01 Н 29/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий.16(088.8) Дата опубликования описания 301081(54) СПОСОб УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КРУПНОЗЕРНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии и может бытьиспользовано для контроля качестваматериалов, имеющих крупнозернистуюструктуру.Известен зхо-импульсный ультразвуковой способ контроля материалов,заключающийся в том, что в иэделиес помощью пьезопреобразователя излу-.чают .и принимают ультразвуковые колебания и по принятым сигналам судято качестве изделия 11,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для ультразвукового контроля крупнозернистых мате 15 риалов, содержащее последовательносоединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между20 синхронизатором и индикатором 2,, Недостатком известных способа иустройства является низкая достоверность контроЛя, так как на результаты влияют возникающие струк турные помехи.цель изобретения - повышение достоверности контроля.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе ультразвукового 30 контроля крупнозернистых материалов,Недостатком известного способаявляется невозможность контролякрупнозернистых материалов из-завозникающих структурных помех. Известно устройство для ультразвукового контроля крупнозернистых материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между синхронизатором и индикатором 11,Однако известное устройство не дает достоверных результатов при контроле крупнозернистых материалов из-эа возникающих структурных помех. Наиболее близким к предлагаемому является способ ультразвукового контроля крупнозернистых материалов, заключающийся в том, что в изделие излучают импульсы упругих колебаний, направленные под углом друг к другу, сравнивают принятые отраженные зхосигналы, и по сигналам, сохраняющим свое временное положение, судят о наличии дефекта 23.заключающемся в том, что в изделие .,излучают импульсы уйругих колебанийнаправленные под углом друг к другу, сравнивают принятые отраженныеэхо-сигналы, и по сигналам, сохраняющим свое временное положение,судят о наличии дефекта, перед сравнением разбивают зону контроля навременные интервалы, пропорциональные длительности эхо-сигналов, производят качание преобразователя впределах каждой зоны, а скорость качания выбирают из соотношенияФ где Г - частота следования зондирую 15щих импульсов,- длина волны упругих колебанийг - толщина контролируемого изделия.20Устройство для ультразвуковогоконтроля крупнозернистых материалов,содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генераторзондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между синхронизатором и индикатором, снабжено последовательно соединенными согласующим блоком, вход которого соединен 3 рс выходом генератора зондирующих импульсов, генератором опроса зоныконтроля и схемой сравнения, второйвход которого подключен к выходу усилителя, а выход - ко входу индикатора, З 5и схемой установки "0", вход которойподключен ка второму выходу согласующего блока, а выход - к третьему входу схемы сравнения,На чертеже представлена блок-схема устройства. 40Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3, усилитель 4, индикатор5, генератор б развертки, включенный 45между синхронизатором 1 и индикатором5. К выходу генератора 2 зондирующих импульсов подключены последовательно соединенные согласующий блок7, генератор 8 опроса зоны контроля 5 ри схема 9 сравнения. Второй вход схемы 9 подключен к выходу усилителя 4,а выход - ко входу индикатора 5. Устройство снабжено схемой 10 установки АКОП, вход которой подключен ковторому выходу согласующего блока 7а выход - к третьему входу схемы 9сравнения,Способ осуществляется следующимобразом.В изделие крупнозернистого материала с помощью качающегося преобразователя 3 излучают упругие колебания, которые, отражаясь от зерен материала и дефектов, возвращаются напреобразователь 3 в виде эхо-сигна- . 65 лов. С помощью усилителя 4 эхо -сигналы усиливаются и поступают на схему 9 сравнения.С помощью согласующего блока 7 после каждого периода качания преоб раэователя 3 включается схема 10 установки фОф, которая устанавливает схему 9 сравнения в нулевое подо- жение и включает генератор 8 опроса зоны контроля после каждого зондирующего импульса.С помощью генератора 8 разбивается зона контроля на временные интервалы с длительностью, равной дли-, тельности эхо-сигнала. Эта операция после каждого зондирующего импульса повторяется.В процессе излучения зондирующих импульсов преобразователь 3 качают таким образом, чтобы импульсы упругих колебаний входили в материал практически в одной общей точке, а направление этих импульсов изменялось равномерно в пределах определенного угла о . При изменении направления ввода зондирующих иьвульсов изменяются структурные элементы, участвующие в образовании структурных шумов, которые в процессе качання преобразователя 3 меняют свое временное положение относительно зондирующего импульса. Эхо-сигналы от дефектов при качании преобразователя 3 в небольших пределах, как правило, не меняют своего временного положения. Эхо-сигналы, отраженные от структурных зерен и дефектов, принимают и сравнивают с помощью схеж 9 сравнения, которая из множества эхо-сигналов выделяет только те,которые не меняют своего временного положения, и по ним судят о качестве Изделия.Скорость качания преобразователя 3 устанавливают пропорционально частоте следования зондирующих импульсов в следующей зависимости йй 11Скорость качания преобразователя выбирается из условия, чтобы за время между двумя зондирующими импульсами направление зондирующих импульсов смещалось на глубине, равной тол-, щине контролируемого иэделия, на величину, соизмеримую со структурными зернами. Угол 0 выбирают в пределах 1-5 СВсли в процессе качания преобразователя 3 после излучения какого-либо зондирующего импульса в каком-то .эре менцом интервале зоны контроля отсутствует эхо-сигнал,то остальные эхосигналы, попавшие в этот же временной интервал в следующих периодах следования зондирующих импульсов, будут отфильтрованы схемой 9 сравнения как помехи от крупнозернистой структуры, а в индикатор 5 дефектоскопа попадут только эхо-сигналы от дефектов.Таким образом, изобретение позволяет повысить достоверность контроля, резко снизить количество ложных сигналовформула изобретения1. Способ ультразвукового контроля крупнозернистых, материалов, заключающийся в том, что в изделие излучают импульсы упругих колебаний, нап равленные под .углом друг к друу; сравнивают принятые отраженные эхосигналы, и по сигналам, сохраняющим свое временное положение, судят 15 о наличии дефекта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, перед сравнением разбивают зону контроля на временные интервалы, пропорциональные: рО длительности зхо-сигналов, производят качание преобразователя в пределах каждой зоны, а скорость качания выбирают из соотношения2 ЮХХ 25Г. где 1 - частота следования зондирующих импульсов,"1 - длина волны упругих колебаний,г - толщина контролируемого иэделия.2. устройство для ультразвукового контроля крупнозернистых материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизаторгенератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и индикатор, генератор развертки, включенный между синхронизатором и индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, оно снабжено последовательно соединенными согласующим блоком, вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, генератором опроса зоны контроля и схемой сравнения, второй вход которой подключен к выходу усилителя, а выход - ко входу индикатора, и схемой установки "0", вход которой подключен ко второму выходу согласую-, щего блока,. а выход - к третьему входу блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Неразрушающий контроль металлови изделий. Справочник под ред.Р.С.Са-,мойловича. М., феМашиностроениефф,1975, с.294877421 Составитель Л.ЛущенкоРедактор Е.Дичинская Техред С.Веца Корректор С.Ше Заказ 9604/б о шс лиап ППП фПатент", г.ужгород ул. Проектная,Тираж 910 ИИПИ Государственнпо делам изобрете 5, Москва, Ж, Р Подписномитета СССРоткрытийя наб., д. 4