Спосіб ультразвукового контролю якості багатошарової конструкції

Спосіб ультразвукового контролю якості багатошарової конструкції при односторонньому доступі, який полягає в тому, що випромінюючим п'єзоперетворювачем, орієнтованим під певним кутом до зовнішньої поверхні, в конструкції збуджують поздовжні ультразвукові хвилі, які після відбиття від зони з'єднання, від дефекту або від протилежної (донної) поверхні приймають приймаючим п'єзоперетворювачем, розташованим на зов 30055 бу, шляхом використання в якості випромінюючого - суміщеного п'єзоперетворювача, який забезпечує випромінювання поздовжніх та поперечних хвиль і прийняття відбитих від дефекту або донної поверхні поздовжніх та поперечних хвиль, в якості приймаючого - п'єзоперетворювача, який працює в режимі прийняття тільки дзеркально відбитих від дефекту або донної поверхні поперечних хвиль, щоб забезпечити визначення розмірів та місцерозташування дефекту за співвідношенням амплітуд луно-імпульсів, прийнятих двома п'єзоперетворювачами, та за місцерозташуванням цих луноімпульсів на екрані дефектоскопа. Суть запропонованого винаходу в тому, що суміщений випромінюючий п'єзоперетворювач забезпечує і випромінювання, і прийняття поздовжніх і поперечних хвиль, а приймаючий п'єзоперетворювач приймає тільки відбиті від донної поверхні поперечні хвилі. Для визначення розмірів та місцерозташування дефекту рівень амплітуд прийнятих двома перетворювачами луно-імпульсів і їх місцерозташування на екрані дефектоскопа, зафіксовані при настройці на бездефектному зразку, співставляють з зафіксованими в процесі контролю реальної багатошарової конструкції. На фіг. 1 показана схема контролю багатошарової конструкції - шафи побутового холодильника (1 - теплоізоляційний матеріал, 2 - металева стінка, 3 - полістиролова стінка) за запропонованим способом, на фіг. 2 - осцилограма, що має місце при відсутності дефектів; на фіг. 3 - осцилограма, що має місце при наявності дефекту типу розшарування 6 між металевою стінкою 2 та теплоізоляційним матеріалом 1 або дефекту 7 в теплоізоляційному матеріалі 1; на фіг. 4 - осцилограма, що має місце при наявності дефекту типу розшарування 8 між полістироловою стінкою 3 та теплоізоляційним матеріалом 1. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. На поверхні багатошарової конструкції встановлюють один навпроти одного суміщений 4 та приймаючий 5 похилі п'єзоперетворювачі. За допомогою суміщеного перетворювача 4 в багатошарову конструкцію випромінюють поздовжню та поперечну ультразвукові хвилі. При відсутності дефектів обидві хвилі проходять через всі шари конструкції, досягають донної поверхні (зовнішня поверхня металевої приймають суміщеним п'єзоперетворювачем 4, а одноразово відбиту поперечну хвилю – приймаючим п'єзоперетворювачем 5, віддаленим від п'єзоперетворювача 4 на таку відстань L, яка забезпечує приймання саме одноразово відбитої поперечної хвилі. На екрані дефектоскопа 9 при цьому спостерігають (див. фіг. 2) зондуючий імпульс 10, луно-імпульси поздовжніх 11 та попереч них 12 хвиль, прийнятих суміщеним п'єзоперетворювачем 4, та імпульс поперечної хвилі 13, прийнятий приймаючим п'єзоперетворювачем 5 після однократного відбиття від донної поверхні. При наявності дефекту типу розшарування 6 між металевою стінкою 2 та теплоізоляційним матеріалом 1 або дефекту 7 в теплоізоляційному матеріалі 1 спостерігають зміщення відбитого від дефекту імпульсу 11' поздовжньої хвилі (див. фіг. 3) ліворуч від імпульсу 11 (див. фіг. 2), відбитого від донної поверхні при відсутності дефекту. Величина амплітуди та місцерозташування імпульсу поперечної хвилі 13, відбитої від донної поверхні і прийнятої п'єзоперетворювачем 5, в обох випадках залишиться незмінним. При наявності дефекту 8 типу розшарування між полістироловою стінкою 3 та теплоізоляційним матеріалом 1 відбитий від дефекту імпульс 12' поперечної хвилі (див. фіг. 4), прийнятий п'єзоперетворювачем 4, майже не зазнає змін порівняно з імпульсом 12 поперечної хвилі, відбитої від донної поверхні при відсутності дефекту (див. фіг. 2), а амплітуда імпульсу 13' поперечної хвилі, прийнятої п'єзоперетворювачем 5, суттєво зменшиться або й впаде до нуля. При реалізації запропонованого способу п'єзоперетворювач 4 під'єднують до дефектоскопа таким чином, щоб він працював в суміщеному режимі, а п'єзоперетворювач 5 - в режимі приймання. Віддаль L між п'єзоперетворювачами 4 та 5 вибирають розрахунковим методом по горизонтальній проекції прямого та дзеркально відбитого ультразвукових променів на зовнішню поверхню багатошарової конструкції або підбирають експериментально по максимуму амплітуди імпульсу 13 відбитої від донної поверхні поперечної хвилі, прийнятої п'єзоперетворювачем 5. На зовнішній поверхні конструкції п'єзоперетворювачі розташовують таким чином, щоб їх акустичні осі лежали в одній площині, були спрямовані назустріч одна одній і перетинались на донній поверхні. Частоту ультразвукових коливань визначають виходячи з акустичного опору елементів конструкції. Запропонований спосіб дає можливість визначення розмірів та місцерозташування дефекту за співвідношенням амплітуд луно-імпульсів, прийнятих обидвома п'єзоперетворювачами, та за місцерозташуванням цих луно-імпульсів на екрані дефектоскопа шляхом використання в якості випромінюючого - суміщеного п'єзоперетворювача, який забезпечує випромінювання поздовжніх та поперечних хвиль і прийняття відбитих від донної поверхні поздовжніх та поперечних хвиль, в якості приймаючого - п'єзоперетворювача, який працює в режимі прийняття тільки відбитих від донної поверхні поперечних хвиль. 2 30055 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3