Ультразвуковой способ контроля многослойных изделий

 

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии многослойных изделий. Цель изобретения: расширение функциональных возможностей за счет определения глубины залегания каждого из слоев или расслоений. Цель достигается за счет того, что импульсы в изделия вводят пачками, локальные максимумы определяют для каждого слоя в отдельности , последовательно изменяя период следования и число импульсов в пачках , измеряют моменты времени максимума отражения для каждого слоя и с учетом скорости распространения ультразвуковых колебаний в соответствующем слое рассчитывают толщину этого слоя. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)я 6 01 N 29/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и. О ъм (21) 4938599/28 (22) 22.05.91 (46) 23.04.93. Бюл, ¹ 15 (71) Московский энергетический институ1 (72) В.К.Качанов, А.И.Питолин, Г.Ю;Рябов, А.В.Мозговой и А.M.Íîâèêîâ (56) Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981, с.8, 11.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1449896, кл. G Oi N 29/08, 1984. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и моИзобретение относится к акустическим методам нераэрушающего контроля и может быть использовано при дефектоскопии многослойных изделий.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения глубины залегания каждого слоя или расслоения, а также толщины каждого слоя.

На фиг.1 представлена схема ультразвукового способа контроля многослойных иэделий; на фиг,2 — пачка из N возбуждающих импульсов с периодом следования Т; на фиг.3 — временная диаграмма совокупности отраженных от слоев иэделия сигналов при его зондировании пачкой импульсов.

Ультразвуковой способ контроля многослойных изделий реализуется следующим образом. Излучающий 1 и приемный 2 пре.... Ж „„1810815 А1 жет быть использовано при дефектоскопии многослойных изделий, Цель изобретения: расширение функциональных возможностей за счет определения глубины залегания каждого из слоев или расслоений. Цель достигается за счет того, что импульсы в иэделия вводят пачками, локальные максимумы определяют для каждого слоя в отдельности, последовательно изменяя период следования и число импульсов в пачках, измеряют моменты времени максимума отражения для каждого слоя и с учетом скорости распространения ультразвуковых колебаний в соответствующем слое рассчитывают толщину этого слоя. 3 ил. и

- образователи располагают с одной стороны контролируемого многослойного изделия 3 на беэдефектном месте. Многослойное из- QQ делие 3 представлено в виде трехслойной а пластины со слоями 4 — 5 — 6. Преобразователь 1 излучает в изделие 3 пачку из N следующих с периодом Т импул ьсов ультразвуковых колебаний. Длительность

° Ь каждого импульса одинакова и выбирается О меньшей периода следования. С этой же

Сторонм изделия принимают совокупность ) и импульсов, отраженных от границ раздела слоев или расслоений. Эта совокупность представляет собой структурный шум со средним уровнем Чсфср. На фоне этого шума можно не различить отраженный от конкретного слоя или расслоения сигнал. и

Период следования импульсов Т меня-: ют таким образом, чтобы возникло интерференционное сложение отраженных от

1810815

Фиг. Т границ первого локального слоя 4 импульсов

T4 = 2С4/14 где С4 и 14 — соответственно скорость распространения ультразвуковых колебаний в слое 4 и его толщина. При этом наблюдается локальный максимум интерференционного усиления отраженных от слоя 4 импульсов.

Изменяют количество импульсов в пачке до значения N4, при котором отражение от слоя 4 будет уверенно фиксироваться на фоне сигналов многократных отражений от других слоев, определяют момент времени

tmax4 МаКСИМУМа ЭТОГО ОтРажЕНИЯ, ПО ИЗВЕСтНЫМ ЗНаЧЕНИЯМ tmax4, N4 И Т4 ОПРЕДЕЛЯЮТ начало отражения t04 = т х4 — (N4 — 1)Т4. По значениям фм и С4 определяют толщину слоя 4 или глубину залегания слоя 5

14 = С4/t04.

Затем сканируют изделие и по амплитуде отражения определяют наличие расслоений межу слоями 4 и 5. После этого изменяют период следования импульсов до значения Т5, при котором возникает интерференционное сложение отраженных от границ локального слоя 5 импульсов

Тв = 2 Cs/Is где Cs u Is соответственно скорость распространения ультразвуковых колебаний в слое

5 и его толщина. Изменяют количество им-. пульсов в пачке до значения К, при котором отражение от слоя 5 будет уверенно фиксироваться, определяют момент времени tmaxs максимума этого отражения, по известным значениям tmaxs, Ns u Ts определяют начало отражения tos, а по нему — глубину залегания слоя 6 и толщину слоя 5 15, Затем сканируют изделие и по амплитуде отражения определяют наличие расслоений между слоями 5 и

5 6.

При числе слоев более трех указанные выше операции повторяют до определения глубин залегания и толщин остальных слоев (до предпоследнего) и наличия расслоений

1О между этими слоями (до расслоений между двумя последними слоями), Формула изобретения

Ультразвуковой способ контроля много15 слойных изделий, заключающийся в том, что в изделие вводят импульсы ультразвуковых колебаний, принимают колебания, прошедшие через иэделие, изменяют период следования импульсов до появления локального максимума интерференционного усиления принятых колебаний, измеряют амплитуду последних и по ее величине судят о наличии расслоения. отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения глубины залегания каждого из слоев или расслоений, импульсы в изделия вводят пачками, локальные максимумы определяют для каждого слоя в отдельности, последовательно изме® няя период следования и число импульсов в пачках, измеряют моменты времени максимума отражения для каждого слоя и с учетом скорости распространения ультразвуковых колебаний в соответствующем слое, рассчитывают толщину этого слоя, 1810815 8ых

У-Р

Фиг. 3

Составитель А.Питолин

Редактор Г.Мельникова Техред М.Моргентал Корректор С.Пекарь

Заказ 1442 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101