Способ ультразвукового контроля

On ИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.02.75 (21) 2103000/28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень ¹ 30 (45) Дата опубликования описания 30.11.77

<о568892

Союз. Советских

Социалистических

Республик (51) Ъ!.Кл.-" 6 01 N 29/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий (53) УДК 620.170.16 (088.8) /

В. С. Гребенник и В. А. Менцов у!

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамеци- - ., / теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к области неразрушающих методов контроля изделий и может быть использовано при проведении ультразвукового контроля твердых тел.

Известен способ ультразвуковой дефектоско|пии изделий, заключающийся в том, что в изделии возбу>кдают последовательно несколько мощных ультразвуковых изгибных колебаний, амплитуда знакопеременных напряжений которых превышает прочность слипания материала в зоне дефекта, известными способами визуализируют картину распределения узловых линий на поверхности изделия, по степени искажения которой судят о наличии дефектов и анизотропии (11. Однако этот способ контроля применим только для изделий, имеющих тонкую ствнку, и не выявляет дефекты малых размеров.

Из известных способов ультразвукового контроля наиболее близким к изобретению является способ, заключающийся в том, что в изделии одновременно возбуждают высокочастотные ультразвуковые колебания и мощные низкочастотные ультразвуковые колебания, принимают отраженные от дефекта высокочастотные ультразвуковые колебания и оценивают качество изделия по параметрам принятых высокочастотных колебаний (2).

Недостатком указанного способа является независимое друг от друга возбу>кдение в контролируемом .изделии мощных низкочастотных колебаний и колебаний высокой частоты, что вызывает беспорядочное поступление импульсов к дефектному участку и не позволяет обнаружить слабораскрытые трещины и получить полную информацию о природе и характере дефекта.

Для повышения качества контроля по предлагаемому способу частоту повторения посылок высокочастотных колебаний выбирают равной или кратной частоте мощных ультразвуковых колебаний, а разность фаз между частотой повторения посылок высокочастотных колебаний и частотой мощных низкочастотных колебаний изменяют до получения максимального изменения амплитуды принятых высокочастотных колебаний.

По изменению амплитуды принятого сигнала можно анализировать состояние, форму и другие признаки дефекта, а также изменение акустической прозрачности дефекта под воздействием мощных колебаний, вызывающих периодическое соединение (соприкосновение) и разъединение поверхностей несплошности, расслоения и т. п., можно также отличить, например, трещину с малым раскрытием от шлакового включения или газовой поры.

На фиг. 1 изображена схема устройства

З0 для осуществления предложенного способа;

568892

25

45

50 на фиг. 2а — эпюра смещений металла в районе дефекта, вызываемых мощными низкочастотными колебаниями; на фиг. 2 б — эпюра посылок высокочастотных колебаний.

Устройсгво для ультразвукового контроля изделия 1 содержит источник 2 мощных ультразвуковых колебаний и ультразвуковую искательную головку 8, контактирующие с поверхностью изделия, и связанные с ними ультразвуковой эхо-дефектоскоп 4, датчик 5 синхроимпульсов и блок б задержки синхроимпульсоз. Изделие имеет дефект, например трещину, с величиной раскрытия d. тr

;ультразвуковой контроль изделия осуществляется следующим образом.

В изделии 1 одновременно возбуждают высокочастотные ультразвуковые колебания и мощные низкочастотные. Частота посылок высокочастотных импульсов выбирается рав ной или в целое число раз меньше частоты мощных колебаний. Для синхронизации частоты посылок высокочастотных импульсов и частоты мощных колебаний служит цепочка связи между эхо-дефектоскопом 4 и источником 2, состоящая, например, из датчика 5 синхроимпульсов и блока б задержки синхроимпульсов, выходной сигнал которого подается для запуска генератора высокочастотных импульсов дефектоскопа. Блок датчика синхроимпульсов может состоять, например, из пьезопреобразователя, воспринимающего низкочастотные колебания усилителя-ограничителя низкочастотных колебаний, и дифференцирующей цепочки, В процессе работы по предлагаемому. способу в контролируемом изделии распространяются модные колебания, смещающие дефект в целом и меняющие его геометрические,размеры, например, величину. раскрытия d. При отражении высокочастотных ультразвуковых импульсов от колеблющегося дефекта происходит изменение амплитуды отраженного импульса и диаграммы отражения ультразвука от дефекта.

С целью получения максимальной и минимальной амплитуд отраженных от дефекта высокочастотных импульсов, по которым оценивают величину раскрытия дефекта, при помощи блока б задержки устанавливают и изменяют фазовый сдвиг р между узлами низкочастотных смещений, В предлагаемом способе контроля могут быть применены серийные ультразвуковые дефектоскопы, работающие в контактном,или иммерсионном варианте по од|но- или двухщуповой схеме на частотах заполнения излучаемых импульсов от 50 кГи, до 20 М/и. Для возбуждения мощных низкочастотных колебаний могут быть, применены серийные мощные источники, ультразвука, например, магнитострикционного типа, эффективно возбуждающие колебания, например, в области частот от сотен герц до сотен килогерц.

Описанный способ контроля изделий поз волит своевременно выявлять трещины как наиболее опасные дефекты и, тем самым, повысит надежность оборудования, работающего под давлением или при высоких напряжениях. Экономический эффект от внедрения данного способа складывается из уменьшения объема работ по выборке и исправлению неопасных дефектов и сокращения времени ремонта.

Формула изобретения

Способ ультразвукового контроля, заключающийся в том, что в изделии одновременно возбуждают высокочастотные ультразвуковые колебания и мощные низкочастотные ультразвуковые колебания, принимают опражен ные от дефекта высокочастотные ультразвуковые колебания и оценивают качество изделия по

:параметрам принятых высокочастотных колбаний, отлн ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества контроля, частоту повторения посылок высокочастотных колебаний выбирают равной или кратной частоте мощных ультразвуковых колебаний, а разность фаз между частотой повторения посылок высокочастотных колебаний и частотой мощных низкочастотных колебаний изменяют до получения максимального изменения амплитуды принятых высокочастотных колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

М 270319, кл. G 01 Х 29,04, 1970.

2. Патент США Хо 3436958, кл. 73-67.6, !

969.

568892

%.т. 1

Составитель Н. Разыграев

Техред И. Карандашова Корректор И, Симкина

Редактор Н. Коган

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 652/1706 Изд. № 683

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Тираж 1109 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5