Способ распознавания типа дефектов в процессе сканирования при ультразвуковом контроле

О П И С А Н И Е ( )926591ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоцмалмстмчеснмкРеслублмк(51) М. Кл. 6 01 И 29/04 Раудюрстюаивй комитет СССР в двдам нзюбретевий и юткрытнй(54) СПОСОБ РАСПОЗНАВАНИЯ ТИПА ДЕФЕКТОВ В ПРОЦЕССЕ СКАНИРОВАНИЯ ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ Изобретение относится к ультразву ковому неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для автоматизированного контроля изделий, в которых высока вероятность наличия вертикально ориентированных трещин, например валков холодной прокатки.Известен зеркально-теневой способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том, что в изделие излучают ультразвуковые колебания нормально к поверхности, принимают отраженные от дна сигналы и по изменению донного сигнала судят о наличии деФекта О 1.Недостатком его является .низкая надежность контроля из-за невозможности определения типа дефектов. Наиболее опасный дефект - вертикально ориентированную трещину невозможно отличить от шлаковины, поры и других дефектов.Наиболее близкий к предлагаемому по технической сущйости и достигае 2моМу результату способ распознавания типа дефектов в процессе сканирования при ультразвуковом контролезаключается в том, что принимают,запоминают сигналы, отраженные5от дефектов, и донный сигнал, по амплитуде эхо-сигналов, отраженных отдефектов, определяют наличие Ю типдефектов 23.1 ОНедостатком известного способаявляется сравнительно узкий диапазонопределяемых типов дефектов. Крометого, он не позволяет различатьнаиболее опасные плоскостные верти"15кально ориентированные дефекты от менее опасных объемных дефектов, таккак в этом случае эхо-сигнал не наблюдается,Цель изобретения " повышение достоверности.Указанная цель достигается тем,что выделяют сначала огибающую сигнала, соответствующего ослаблениюдонного сигнала, затем высокочастот 3 926591ную и низкочастотную составляющиеэтой огибающей, по низкочастотнойсоставляющей корректируют амплитудупринятых сигналов, а высокочастотную составляющую сравнивают по амплитуде с эхо"сигналами от дефектов ипо величине и знаку результата сравнения определяют тип и размер дефекта.На фиг. 1 показана схема распространения ультразвуковых волн при наличии вертикально ориентированнойтрещины; на фиг. 2 - возможные случаи, возникающие в процессе ультразвукового контроля иэделия А - обнаружение объемного дефекта; Б - обнаружение вертикально ориентированнойтрещины; В - обнаружение дефекта содновременным нарушением качестваакустического контакта; на фиг. 3временные эпюры, поясняющие операции способа(а - принятого эхо-сигнала, отраженного от дефекта; б - принятого данного сигнала; в - изменения данного сигнала после выделения фвысокочастотных составляющих; гизменения данного сигнала после выделения низкочастотных составляющих;д - эхо-сигнала от дефекта, преобразованный в медленно меняющееся напря-жение; е - донного сигнала, преобразованного в медленно меняющееся напряжение; ж - разностного напряжения пос"ле сравнения эхо-сигнала и донногосигнала; з - напряжения, используемого в качестве регулируемого для компенсации изменения качества акустического контакта).Сущность способа заключается вследующем,Ультразвуковой искатель 1, переме" 40щаясь по поверхности изделия, излучает ультразвуковые колебания. Эхосигналы, отраженные от дефекта 2,и донные сигналы принимаются тем жеискателем 1. 45При излучении ультразвуковыхпродольных волн вдоль трещины на обеих ее поверхностях образуется продольная подповерхностная волна, которая излучает в обе стороны от трещины поперечную волну (фиг. 1) подуглом 3. =агсып - ", где с - уголс,наклона Фронта поперечной волны;сс- скорости продольных поперечных волн соответственно. Вследствиеэтого эффекта энергия продольйойволны уменьшается пропорционально 4О Н , где ь О - изменение амппиЭтуды донного сигнала; Н - высотатрещины.,Однако ослабление амплитудыдонного сигнала может быть вызваноне только наличием трещины, но иобъемными дефектами (поры, шлаки идр.) Для их разделения выделяют вовремени эхо-сигналы от дефектови донные сигналы (фиг. 3 а,б).Определяют величину ослабления донного сигнала и выделяют его высокочастотную составляющую (фиг, З,в).Эта операция необходима для разделения влияния дефектов на уменьшениедонного сигнала от. нарушения качества акустического контакта; Далее импульсы уменьшения донного сигнала и импульсы от дефекта преобразуют в медленно меняющееся напряжение (фиг. Зе) от дефекта и сравнивают их между собой по амплитуде и,знаку (Фиг. 3 ж),В процессе ультразвукового контроля изделия возможно возникновениенескольких ситуаций, например обнаружение объемного дефекта с амплитудой эхо-сигнала О (фиг, 3 а) (ситуация А), Донный сигнал уменьшаетсяна величинулО, (фиг. 3 б), причемО)аО, После фильтрации импульсыпреобразуются в медленно меняющиесянапряжения с теми же амплитудами(фиг. 3 д,е). В результате сравнениядвух напряжений получают результиру"ющее напряжение 0 - 60со знакомплюс. Это и характеризует объемныйдефект.В ситуации Б. характеризующейсяналичием вертикально ориентированнойтрещины, происходит ослабление донного сигнала, которое в результатефильтрации преобразуется в постоянное напряжение О 0При этом сигнал, отраженный от дефекта, отсутствует. После сравнения имеемО-дед т=-д 00 т, Таким образом, критерием наличия вертикально ориентированной трещины является наличиеотрицательного напряжения сравнения. Измеряя величину этого напряжения, можно определить высоту трещины.Ситуация В характеризуется тем,что в ней уменьшение донного сигналасвязано не только с наличием дефекта, но и с ухудшением качестваакустического контакта, Это изменение представляет собой более медФормула изобретения 5 9265 ленно меняющийся процесс по сравнению с изменением донного сигнала на дефекте, поэтому после выделения низкочастотной составляющей напряжение имеет вид показанный на фиг. 3 г. Оно используется в качестве регулирующего в цепи усиления принятых сигналов для компенсации нестабильности акустического контакта.Таким образом, предлагаемый спо о соб позволяет расширить диапазон типов определяемых дефектов. Способ распознавания типа дефектов в процессе сканирования при ультразвуковом контроле, заключающийся в том, что принимают, запоминают 20 сигналы, отраженные от дефектов, и донный сигнал, по амплитуде эхо-сигналов, отраженных от дефектов фопреФ 91 6деляют наличие и тип дефектов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности, выде" ляют сначала огибающую сигнала, соответствующего ослаблению донного сиг" нала, затем высокочастотную и низко-. частотную составляющие этой огибающей, по низкочастотной составляющей корректируют амплитуду принятых сигналов, а высокочастотную составляющую срав" нивают по амплитуде с эхо-сигнала. ми от дефектов и по величине и знаку результата сравнения определяют тип и размер дефекта. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гурвич А.К Ермолов И.Н.Ультразвуковой контроль сварных швов.Киев, "Техника", 1972, с. 312. Авторское свидетельство СССРУ 523347, кл. С 01 М 29/04, 1974926591 ктор О, Билак. Тираж 883 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/