Способ и устройство для исследования свойств металлов

ССс1

Класс 42 К 20„

N 58006

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зпрегисяр; ровино а Б ОрО изобретений

Г. С. Гольдман

Способ и устройство для исследования свойств металлов.

Заявлено 13 ноября 1939 года в НКАП за Ко 6813.

Опубликовано 31 января 1911 года.

Сущность изобретения касается способа исследования свойств металлов и обнаружения в них дефектов, основанного на возбуждении в исследуемом теле механических колебаний, например ультразвуковой частоты, воздействующих затем на приемник одновременно с колебаниями, непосредственно подаваемыми на приемник от того же возбудителя.

При предлагаемом способе исследования для возможности определения свойств исследуемого тела по разности частот колебаний, непосредственно воздействующих на приемное устройство, и колебаний, прошедших сквозь исследуемое тело, в результате некоторого запаздывания последних в зависимости как от размеров тела, так и от наличия в нем дефектов, частоту возбуждаемых колебаний периодически изменяют в известных пределах.

В устройстве для осуществления предлагаемого способа, с целью воспринятия приемником одновременно как колебаний, прошедших через исследуемое тело, так и колебаний, поступающих непосредственно от источника колебаний, возбудитель и прием. ник выполнены в виде двух магнитострикционных стержней, снабженных обмотками и устанавливаемых на поверхности исследуемого тела под углом друг к другу.

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства для осуществления предлагаемого способа исследования свойств металлов, фиг. 2 — диаграмму изменения частоты тока.

Устройство для осуществления исследований свойств металлов и обнаружения в них дефектов состоит из двух магнитострикционных стержней

1 и 2, скрепленных между собой рукояткой 3 и расположенных друг по отношению к другу под некоторым углом. Рукоятка 3 должна быть сделана из материала, который не передавал бы колебаний от стержня 1 к стержню

2. На стержне 1 находится катушка 4, питаемая током высокой частоты от генератора 5 высокой частоты.

Частота тока высокой частоты, генерируемого генератором 5, изменяется с постоянной скоростью, что показано на фиг. 2, где по оси ординат отложе на 1„, — частота генерируемого тока, а по оси абсцисс t — время; при этом обозначает среднюю частоту тока, генерируемого генератором, а Т вЂ” период изменения частоты генератора. звуковым лучом, будет различным, а так как скорость распространения ультразвука — постоянная величина, 1о каждой толщине металла будет соответствовать большее или меньшее определенное М,, и, следовательно, М.

Если. в металле есть раковина 15 или какая-либо трещина, то сразу же,изменится 4t, а следовательно, изменится и частота биений М, что может быть уловлено как по изменению показания стрелки частотомера 12, так и на слух — по изменению тона звучания репродуктора 13.

В те моменты времени 51 и М, когда частота генератора 5 проходит минимальное и максимальное значения, И= О, как это видно из фиг. 2. Дабы это явление слабо сказывалось, необходимо, чтобы Т было зпачител,но больше М,.

1. Способ исследования свойств металлов и обнаружения в них дефектов, основанный на возбуждении в исследуемом теле механических колебаний, например, ультразвуковой частоты, воздействующих затем на приемник одновременно с колебаниями, непосредственно подаваемыми на приемник от того же возбудителя, о т л и ч а юшийся тем, что частоту возбуждаемых колебаний периодически изменяют в известных пределах с той целью, чтобы можно было определить свойства исследуемого тела по разности частот колебаний, непосредственно воздействующих на приемное устройство, и колебаний, прошедших сквозь исследуемое тело, в результате некоторого запаздывания последних в зависимости от размеров тела либо наличия в нем дефектов.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что возбудитель и приемник колебаний выполнены в виде двух снабженных обмотками магнитострикционных стержней, предназначенных для установки под углом друг к другу на поверхности исследуемого тела, с той целью, чтобы приемный стержень восДля того, чтобы частота генерируе мого тока изменялась согласно графику, арямочастотный конденсатор 6 задающего генератора 5 должен вращаться с постоянной скоростью or двигателя 7 через соответствующую передачу. Средняя частота 4 тока, генерируемого генератором 5, должна равняться собственной резонансной частоте стержня 1, а крайние значения изменения частоты этого тока не должны резко выходить из резонансной кривой стержня 1.

На стержне 2 находится катушка 8, соединенная с входом лампового усилителя 9 токов ультразвуковой частоты. Выход усилителя 9 соединен с ламповым детектором 10. Ток от детектора 10 усиливается усилителем !.1 низкой частоты, к выходу KQTGpol г;.риключены частотомер 12 и репродуктор 13. Частотомер 12 — стрелочного типа, и шкала его может быть проградуирована прямо в толщине металла, Во время исследования берут за ручку 3 и прикладывают стержни 1 и

2 к поверхности металлической детали

14, которую нужно проверить на отсутствие раковин. Колебания стержня

1 передаются через поверхность д< тали 14 стержню 2. Кроме того на стержень 2 будут воздействовать отраженные колебания ультразвукового луча, посылаемого стержнем 1, когда этот луч будет выходить из металла в воздух. Таким образом, прежде чем по пасть на стержень 2, отраженный луч должен пройти путь, равный двойной толщине металла. За промежуток времени М,, пока отраженный луч совершает описанный путь, частота гснератора 5 изменяется на определенную величину М.

Таким образом, оба ультразвуковых колебания — как отраженное на грани, металла и воздуха, так и прямое коле- | бание через поверхность детали, отли- чающиеся по частоте на М, наклады- 1 ваясь друг на друга, дают биения, которые усиливаются усилителем 9, де- тектируются детектором 10, усили-, ваются усилителем 11; частота их из- меряется частотомером 12.

В зависимости от толщины металла 1 путь, проходимый отраженным ультра-

Предмет изобретения. принимал одновременно колебания как так и непосредственно от второго возпрошедшие сквозь исследуемое тело,, буждаюшего колебания стержня.

Фиг. 2

Отв. редактор П. В. Никитин

Тил. «Сов. леч.», М 36332. Зак. № 1426 — 575

Цена 35 кол.

Гослланиздат