SU1603290A1 - Устройство дл ультразвукового контрол поверхностного сло материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустическим методам неразрушающего контрол . Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  и производительности контрол  за счет обеспечени  возможности одновременного возбуждени  и приема поверхностно-продольных и рэлеевских колебаний. Преобразователи 2 и 3 возбуждают в заполненном жидкостью 6 полом корпуса 1, выполненном в виде пр мой призмы, импульсы продольных колебаний. Поскольку корпус выполнен из материала, скорость распространени  поперечных колебаний в котором равна скорости распространени  продольных колебаний в жидкости, падающие на основание 4 и боковую грань 5 призмы продольные колебани  трансформируютс  в поперечные без изменени  направлени  распространени  и отражаютс  двугранным углом, образованным основанием и боковой гранью корпуса. Преобразователи 2 и 3 вращают относительно наружного ребра, образованного основанием и боковой гранью корпуса, измер ют амплитуду отраженных двугранным углом колебаний и с ее помощью определ ют необходимые углы дл  возбуждени  в изделии 11 поверхностно-продольных и рэлеевских колебаний. При возбуждении данных колебаний принимают отраженные дефектом 12 издели  11 колебани , измер ют их врем  распространени  и с его помощью определ ют местоположение дефекта. 1 ил.

Description

Л: обрстеине относитс  к акз стичёс ким методам неразрушающего контрол  и м,жет быть использовано при контроле качества поверхностного сло  материален .

Цель изобретени  - расширение области применени .и производительност контрол  за счет обеспечени  возможного одновременного возбуждени  и приема поверхностно-продольных и рэ- леевских колебаний.

На чертеже изображено устройство дл  ультразвукового контрол  поверхностного сло  материалов.

Устройство дл  ультразвукового контрол  поверхностного сло  материалов содержит полый корпус 1, выполненный в виде пр мой призмы, два электроакустических преобразователей 2 и 3, установленные в корпусе с возможностью поворота вокруг оси, проход щей через точку ввода и совпадающей с образованным основанием 4 и боковой гранью 5 корпуса наружным ребром. Устройство также содержит заполн ющую полость корпуса 1 контактную жидкость 6. Корпус 1 выполнен из материала, скорость распространени  поперечных колебаний в котором равна скорости С распространени  продольных колебаний в контактной жидкости 6.

Кроме того, устройство содержит генератор 7 импульсов, коммутатор 8, усилитель 9 и соединенный с выходом последнего блок 10 индикации. Выход генератора 7 и вход усилител  9 через коммутатор 8 соединены с преобразовател ми 2 и 3. Позицией 11 на чертеже обозначено контролируемое изделие с поверхностной трещиной 12. Контактную жидкость 6 выбирают такой, чтобы скорость С распространени  продольных колебаний в ней была, заведомо меньше скорости р,аспространени  ультразвуковых колебаний в материале издели  11.

Устройство работает следующим образом .

Устанавливают корпус 1 основанием 4 на поверхность контролируемого издели  11 и обеспечивают между ними акустический контакт. Преобразователи 2 и 3 возбуждают через коммутатор 8 с помощью генератора 7. Излученные преобразователем 3 продольные колеба-; ни  трансформируютс  без изменени  траектории на границе жидкость 6 - материал основани  4 призмы 1 в по перечные колебани  и отражаютс  пр мым другр нным углом, образованным ос1Гованием,4 и боковой гранью 5 приз- J мы 1. Излученные преобразователем 2 . продольные колебани  трансформируютс  без изменени  траектории на границе жидкость 6 - материал боковой грани 5 призмы 1 в поперечные колебани  )0 и отражаютс  пр мым двугранным углом, образованным основанием 4 и боковой гранью 5 призмы 1.

Отраженные колебани  принимаютс  преобразовател ми 2 и 3, преобразуют 15 с  в электрические импупьсы и через усилитель 9 поступают в блок 10 индикации , например осциллографический индикатор. Измен ют угол падени  преобразователей 2 и 3 их поворотом, по достижению амплитудой прин тых преобразовател ми 2.и 3 это-импульсов от ругранного угла максимального значени  определ ют угол oi , падени  преобразовател  2, который соответствует углу критического отражени  продольных ультразвуковых колебаний в материале контролируемого издели  11, и угол (к; падени  преобразовател  3, который соответствует углу критического отражени  поперечных ультразвуковых колебаний в материале контролируемого издели  11.

20

25

30

35

0

5

и

0

5

Затем определ ют скорости С С распространени .продольных и поперечных колебаний в материале контролируемого издели  по формулам Сл C/sin oiig и С C/sin . По значени м скоростей Cg и С определ ют коэффициент Пуассона, а через него и скорости Cfj и Сpi распространени  . рэлеевских и поверхностно-продольных колебаний в материале издели  11. Рассчитывают углы «R и с р падени  дл  максимального возбуждени  рэлеевских и поверхностно-продольн ых колебаний и фиксируют преобразователи 2 и 3 в этих положени х di arcsin (С/Ср) и 1),рц arcsin (.C/C) , В этом случае преобразователи 2 и 3 возбуждают в изделии 11 рэлеевские и поверхностно- продольные колебани  и принимают раженные дефектом 12 это-сигналь и

Измер ют,разность it между, временем распространени  импульса рэлеевских колебаний и временем распространени  поверхностно-продольных К олебаний и определ ют рассто ние d от точки ввода до дефекта 12 по )ормуле

и JL 92k ut - -.-.-

2(CpLУгловые положени  преобразователе 2 и 3, обеспечивающие оптимальное возбуждение рэлеевских и поверхностно-продольных колебаний, могут быть определены по максимуму амплитуд, отраженных дефектом 12 соответствующих колебаний. Угол (У« может быть найден и по минимуму амплитуды отраженных двугранным углом корпуса 1 поперечных колебаний ((X

Таким образом, устройство дл  ультразвукового контрол  поверхностного сло  материалов обеспечивает расширение области применени , поскольку позвол ет не только определить местоположение поверхностного дефекта, но и измерить значени  скоростей распространени  различных колебаний в контролируемом материале, а также обеспечивает повышение производительности , поскольку дает возможность производить прозвучивание и рэлеевскими, и поверхностно-продольными колебани ми без изменени  углового положени  преобразовател  на любом материале.

1603290 Ф о

рмула изобретени 

Устройство дл  ультразв-укового контрол  поверхностного сло  материалов , содержащее полый корпус, выполненный в виде пр мой призмы, электроакустический преобразователь, установленный в корпусе с возможностью поворота вокруг оси, проход щей через точку ввода, и заполн ющую полость корпуса контактную жидкость, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  и производительности контрол  за счет обеспечени  возможности одновременного возбуждени  и приема поверхностно- продольных и рзлеевских колебаний, оно снабжено дополнительным электроакустическим преобразователем, установленным в корпусе с возможностью поворота, оси поворота основного и дополнительного электроакустических преобразователей совпадают с наружным

ребром корпуса, образованным основанием и боковой гранью, а корпус выполнен из материала, скорость распространени  поперечных колебаний в котором авна скорости распространени  колебаний в контактной жидкости.

Claims (1)

1. ормула изобретения

   Устройство для ультразвукового контроля поверхностного слоя материалов, содержащее полый корпус, выполненный в виде прямой призмы, электроакустический преобразователь, установленный в корпусе с возможностью до поворота вокруг оси, проходящей через точку ввода, и заполняющую полость корпуса контактную жидкость, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и проI5 изводительности контроля за счет обеспечения возможности одновременного возбуждения и приема поверхностнопродольных и рэлеевских колебаний, оно снабжено дополнительным электро20 акустическим преобразователем, установленным в корпусе с возможностью поворота, оси поворота основного и дополнительного электроакустических преобразователей совпадают с наружным 25 ребром корпуса, образованным основанием и боковой гранью, а корпус выполнен из материала, скорость распространения поперечных колебаний в котором равна скорости распространения коле2Q баний в контактной жидкости.