Способ контроля качества материалов

(5 Й) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИ стного способа сть использованя материалов с Недостатком изв яется невозможн для исследован ьной дисперсией я Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества материалов с помощью ультразвука.Известен способ определения проч- ности, например бетона, по скорости распространения в нем ультразвуковых колебаний, Скорость определяется по времени распространения фронта импульса и, следовательно, не зависит от частоты ультразвуковых колебаний. Частота ультразвуковых колебаний влияет лишь на точность измерений скорости (крутизна фронта импульса функция частоты). Физически прочность материала и скорость распространения упругих сигналов непосредственно не связаны, а установленные экспериментально связи носят корре" ляционный характер. Они лучше или хуже выполняются в зависимости от объекта контроля 13,Однако на прочность и другие конструкционные характеристики компо" зитных материалов оказывают существенное влияние их строение, адгезия связующего их наполнителя, свойства компонентов и т.д., которые при использовании известного ультразвукового метода контроля практически не контролируются.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является способ, Согласно которому в исследуемом образце возбуждают ультразвуковые колебания, принимают по край" ней.мере один прошедший через образец импульс, измеряют время распространения звука в образце и вычисляют скорости звука, соответствующие фронту импульса и фазовой скорости, по соотношению которых судят о качестве материала 23,5 10 15 20 25 40 Формула изобретения 45 50 55 3 90Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей способаза счет получения дополнительной информации о степени дисперсности материала.Поставленная цель достигается тем,что измеряют время задержки междусинфазными точками возбуждающего ипрошедшего через образец импульса,измерения повторяют до достижениястационарного знацения этого времени, определяют временной интервалравный разности времен задержек со)ответствующих стационарному значениюи Фронту импульса, по которому судято качестве материала.На Фиг. 1 представлена блок-схемаустройства, поясняющего методику измерения скоростей; на Фиг. 2 - схемаопределения времени распространениязвука в образце; на фиг. 3 и 4 - зависимости скорости звука .в различныхобразцах от времени начала действияультразвукового импульса,Устройство состоит из синхронизатора 1, генератора 2 радиоимпульсов,излучателя 3, образца 4, приемника 5,усилителя 6, блока 7 задержки, осциллографа 8 и измерителя 9 интерва.лов времени,Способ осуществляется слеДующимобразом,Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульс, поступающий на генератор 2 и блок 7 задержки, Генераторвырабатывает радиоимпульс, поступающий на излучатель 3, ультразвуковойимпульс с излучателя проходит черезобразец и поступает на приемник 5 идалее на усилитель 6. Запуск осцилло"графа осуществляется с помощью блоказадержки, а соответствующее времяизмеряется измерителем 9 временныхинтервалов,На Фиг. 2 представлена схема измерения времени между импульсом ультразвука (а), прошедщим из излучателяв приемник без образца между ними иимпульсом, прошедшим через образец(8). Измерение времени, проводитсямежду синфазными точками имульса.Значение времени й соответствует скорости распространения фронта импульса С, йк - время, соответствующеескорости С распространения произвольной точки импульса; 1 - время,соответствующее Фазовой скорости распространения сигнала., Эксперименталь-.но это время соответствует моменту,37604 Ядрассчитанное значение скорости С где- длина образца, которая перестает зависеть отик гаеекоторого стационарного д нои частоты значения, характерного для исследуемого материала. Измерения 1 проводятся до тех пор, покаск не достигнет порядка ошибки эксперимента.Соотношение указанных скоростей и времени 1 = , где Г - частота ультразвуковых колебаний, а и - число периодов в ультразвуковом импульсе, в течение которых СК становится равным 1, характеризуют внутреннее строение исследуемых материалов. Следует отметить, чтоявляется как Функцией свойств материала, так и Функцией формы радиоимпульса, поэтому для однозначности результатов используется радиоимпульс прямоугольной Формы. Укаэанное различие скоростей характерно для сред, обладающих дисперсией. К таким средам могут быть отнесены стеклопластики, бетоны и другие композиционные материалы. Как видно из зависимостей (фиг,3 и 4) скорости звука от времени начала ультразвукового импульса в различных образцах стеклопластиков, снятых на различных частотах, время изменения скорости не зависит от частоты ультразвуковых колебаний, а определяется лишь свойствами исследуемого материала. Способ контроля качества материалов, заключающийся в том, что в исследуемом образце возбуждают ультразвуковые импульсные колебания, принимают по крайней мере .один прошедший через образец импульс, оценивают время распространения звука в образце и вычисляют скорости звука, соответствующие фронту импульса и фазовой скорости, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет получения дополнительной информации о степени дисперсности материала, измеряют время задержки между синфазными точками возбуждающего и прошедшего через образец им5 903 пульса, измерения повторяют до до-.стижения стационарного значения этого времени, определяют временной .интервал, равный разности времен задержек, соответствующих стационарному значению и фронту импульса, покоторому судят о качестве материала. 760 ФИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРИ 340957, кл, С 01 М 29/00, 1969.2. Авторское свидетельство СССРИ 632948, кл. 6 01 М 29/00, 19779037 б 0 Я,Х ЮЮ ставитель Н. БурбехредЛ.Пекарь Редактор Р. Циц рек аказ 102/ нногоений а Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Тираж 882 ВНИИПИ Государст по делам изобр 13035, Москва, К Подписное комитета ССС открытий ская наб., д