Устройство для ультразвукового контроля изделий

 

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение производительности контро-. ля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки за счет возможности контроля за один проход полного сечения изделия, в том числе и зоны сплавления плакировки с основным металлом благодаря одновременному контролю прямыми продольными, наклонными поперечными колебаниями и головными волнами. Устройство для ультразвукового (УЗ) контроля изделий содержит звукопровод 1 и три установленные на нем пьезопластины, образующие прямой преобразователь 2, предназначенный для контроля сдвиговыми УЗ колебаниями, наклонный преобразователь 3 и предназначенный для контроля головными УЗ волнами наклонный преобразователь 4. Акустические оси преобразователей 2, 3 и 4 лежат в одной плоскости, причем у наклонных преобразователей 3 и 4 они направлены навстречу друг другу. Пьезопластина, образующая прямой преобразователь 2, установлена на звукопроводе 1 подвижно в плоскости параллельно рабочей поверхности звукопровода 1 и перемещается по нему для отличия импульсов от различных дефектов. 2 ил. f (Л ю со сд / (ffue.i

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др 4 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863340/25-28 (22) 28 ° 12.84 (46) 15.02.87,, Бюл. ¹ 6 (71) Предприятие "Южтехэнерго" Производственного объединения по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей

"Союзтехэнерго" и Всесоюзный теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф,Э.Дзержинского (72) В.И.Радько, В.M,Áåççóá÷åíêo и В.С.Гребенник .(53) 620.179 ° 16(088.8) (56) Патент США ¹ 3685348, кл. С 01 N 29/04, 1972.

Патент США ¹ 4165648, кл. G 0.1 N 29/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего контроля. Целью изобретения является повышение производительности контроля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки за счет воз, SU„„1290157 А1 можности контроля за один проход полного сечения изделия, в том числе и зоны сплавления плакировки с основным металлом благодаря одновременному контролю прямыми продольными, наклонными поперечными колебаниями и головными волнами. Устройство для ультразвукового (УЗ) контроля изделий содержит звукопровод 1 и три установленные на нем пьезопластины, образующие прямой преобразователь 2, предназначенный для контроля сдвиговыми УЗ колебаниями, наклонный преобразователь 3 и предназначенный для контроля головными УЗ волнами наклон- а

® ный преобразователь 4. Акустические оси преобразователей 2, 3 и 4 лежат в одной плоскости, причем у наклонных преобразователей 3 и 4 они направ- С лены навстречу друг другу. Пьезопластина, образующая прямой преобраэова- 2 тель 2, установлена на звукопроводе 1 ® подвижно в плоскости параллельно ра- ) бочей поверхности звукопровода 1 и перемещается по нему для отличия импульсов от различных дефектов. 2 ил. электрически соединенный с каждым из преобразователей 2 — 4. В ходе работы на индикаторе 11 дефектоскопа 10 регистрируются следующие эхо5 сигналы: зондирующий — 12, от дефекта 7, принимаемый преобразователем

4-13, от дефекта 9, принимаемый преобразователем 2-14, донный, приниемый преобразователем 2-15, от дефек10 . та 8, принимаемый преобразователем 3-16. Расстояние 1 между точками F, и Г ввода наклонных преобразователеи 3 и 4 для оптимизации га15 баритов устройства при контроле из, делий с известным диапазоном возможных толщин Н выбирают из соотношения

Звукопровод 1 устанавливают Рабо чей поверхностью на основной металл 5 контролируемого изделия. Преобразователи 2 — 4 излучают импульсы УЗ колебаний, распространяющиеся в

3О контролируемом изделии и отражающиеся от возможных дефектов 7 — 9 и свободной поверхности плакировки 6.

Преобразователи 2 — 4 принимают отраженные УЗ импульсы, которые реги.стрируются на индикаторе 11 дефектол,5. скопа 12. Донный импульс 15 находится на экране индикатора 11 в ходе сканирования практически постоянно на одном месте, изменяясь лишь по ур амплитуде в зависимости от профиля плакировки 6 или при экранировании дефектом 9, и может служить реперной точкой при определении типа и местоположения дефектов 7 — 9. Им45 пульсы 13 от подповерхностных дефектов 7 принимаются наклонным преобразователем 4 и отличаются от остальных импульсов тем, что при сканировании они имеют значительный про о бег по экрану индикатора 11 и, приближаясь к зондирующему импульсу 12, увеличиваются по амплитуде. Импульсы 14 от дефектов 9 (типа отслоения на границе основного металла 5 и плакировки 6) принимаются прямым преобразователем 2 и располагаются на экране индикатора 11 левее донного импульса 15 на расстоянии, определяемом толщиной плакировки 6, при1 1290157

Изобретение относится к области акустических методов неразрушающего ,контроля и может быть использовано для ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии изделий, преимущественно двухслойных, из биметалла с неровной поверхностью плакировки.

Цель изобретения — повышение производительности контроля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки за счет возможности контроля за один проход полного сечения изделия, в том числе и зоны сплавления плакировки с основным металлом.

На фиг. 1 изображено устройство для ультразвукового контроля изделий, общий вид; на фиг. 2 — схема контроля с помощью устройства для ультразвукового контроля изделий.

Устройство для ультразвукового (УЗ) контроля изделий содержит звукопровод (корпус) 1 и три установленные на нем пьезопластины с фиксиро-. ванными углами ввода, образующие прямой преобразователь 2, предназначенный для контроля сдвиговыми УЗ колебаниями с углом вводас, наклонный преобразователь 3 и предназначенный для контроля головными УЗ волнами наклонный преобразователь 4.

Преобразователи 2 — 4 установлены на трапециевидном звукопроводе 1, например, из оргстекла таким образом, что их акустические оси компланарны, т.е. лежат в одной плоскости, причем акустические оси наклонных преобразователей 3 и 4 направлены навстречу друг другу. Наклонные преобразователи 3 и 4 жестко закреплены на боковых гранях звукопровода 1, в результате чего образуются фиксированные точки F, и F ввода УЗ колебаний на рабочей поверхности звукопровода 1. Прямой преобразователь.2 установлен на звукопроводе 1 с воэможностью перемещения между точками Г„ и F zпараллельно им, а следовательно, и рабочей поверхности звукопровода 1. Подвергаемое контролю изделие содержит основной металл 5 и плакировку 6 и может включать дефекты основного металла 5; подповерхностный 7, внутренний 8 и дефект 9 (типа отслоения на границе основного металла 5 и плакировки 6).

Устройство для УЗ контроля изделий также содержит дефектоскоп !О с электронно-лучевым индикатором 11, 1 =Н с 1яс где д — угол ввода из коле баний наклонного преобразователя 3.

Устройство для ультразвуковбго контроля изделий работает следующим образом.

1290157 чем в ходе сканирования не изменяют своего местоположения. Импульсы 16 от дефектов 8, принимаемые преобразо-, вателем 3, могут располагаться на индикаторе 11 как правее донного импульса 15 (фиг. 2), так и левее его, в зависимости от глубины залегания дефекта 8. Для отличия импульсов 16 от импульсов 14 (в случае появления первого на этом месте), а также от 10 импульсов (не показаны), отраженных дефектом 8 и принятых преобразователем 2, последний при фиксированном положении корпуса 1 устройства перемещают по корпусу 1 в плоскости, параллельной рабочей поверхности. При этом импульс 16 остается неизменным по местоположению и амплитуде, а все остальные импульсы — нет.

Возможность перемещения преобразо- 20 вателя 2 по звукопроводу 1 позволяет реализовать раздельную схему включения наклонного 3 (излучатель) и прямого 2 (приемник) преобразователей, применяемую, например, при послойном контроле изделий.

Таким образом, предлагаемое устройство для УЗ контроля изделий позволяет за один проход проконтролировать полное сечение изделия и выявить как дефекты основного металла — внутренние и подповерхностные (10 мм), так и дефекты типа отслоения на границе основного металла и плакировки. 35

Достигаемое при этом повышение производительности УЗ контроля имеет особое значение при ограниченном времени контроля, например, при УЗ контроле оборудования трубопроводов в помещениях первого контура АЭС. В ряде случаев, благодаря включению в устройство наклонного преобразователя головных волн, возникает возможность исключить магнитопорошковый контроль изделий.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контооля изделий, содержащее звукопровод и установленные на нем три пьезопластины, средняя пьезопластина установлена параллельно рабочей поверхности звукопровода, а крайние под углом к ней и навстречу друг другу, причем акустические оси пьезопластин лежат в одной плоскости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля двухслойных биметаллов с неровной поверхностью плакировки, угол наклона одной из крайних пьеэопластин равен первому критическому углу, а средняя пьезопластина установлена на звукопроводе с возможностью перемещения в плоскости, параллельной рабочей поверхности звукопровода в пределах, ограниченных точками ввода крайних пьезопластин.

12901 57 д>и .2

Составитель В. Гондаревский

Редактор А.Ревин Техред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар

Заказ 7893/39 Тираж 798 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4