Контрольний зразок для визначення променевої роздільної здатності при детермінації несуцільностей металу поблизу донної поверхні

Реферат: Контрольний зразок для визначення променевої роздільної здатності при детермінації несуцільностей металу поблизу донної поверхні являє собою плоску поверхню для сканування та чотири плоских бічних поверхні, причому донну поверхню зразка, протилежну поверхні сканування, виготовлено плоскою з виконаними на ній плоскодонними циліндричними отворами діаметром 3 мм як відбивачами ультразвуку у кількості семи штук зі зростаючою глибиною від 1,2 мм та ступенями зростання 1,2 мм, відстань між отворами та ширина зразка складає 40 мм. UA 84147 U (54) КОНТРОЛЬНИЙ ЗРАЗОК ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ПРОМЕНЕВОЇ РОЗДІЛЬНОЇ ЗДАТНОСТІ ПРИ ДЕТЕРМІНАЦІЇ НЕСУЦІЛЬНОСТЕЙ МЕТАЛУ ПОБЛИЗУ ДОННОЇ ПОВЕРХНІ UA 84147 U UA 84147 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області ультразвукового контролю і може бути використана при контролі поковок, штамповок із сталі на відсутність внутрішніх неприпустимих несуцільностей металу. Відомо контрольний зразок зі сталей Ст 3 або Сталь 20 для визначення променевої роздільної здатності при контролі імпульсним ультразвуковим дефектоскопом з прямим перетворювачем, що являє собою плоску поверхню для сканування та чотири плоских бічних поверхні з найбільшою висотою 80 мм, а донну поверхню зразка, протилежну плоскій поверхні сканування, виготовлено прямокутними сходинками розмірами 20 мм та 30 мм (на всю ширину зразка) і висотою 2, 4, 6, 8 мм [див. 1]. Цей зразок вибрано за прототип. Недоліком відомого зразка є те, що при визначенні променевої роздільної здатності спостерігаються луна-сигнали від відбиваючих поверхонь однакової площі. Але при детермінації несуцільностей контрольного розміру поблизу донної поверхні площа якої значно перевищує площу несуцільності амплітуда луна-сигналу від донної поверхні перевищує амплітуду від такої несуцільності, і огинаючі луна-сигналів можуть роздільно не спостерігатися при визначеній роздільній здатності відомим зразком. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення контрольного зразку шляхом того, що донна поверхня виготовлена плоскою з виконаними на ній плоскодонними циліндричними отворами як відбивачами ультразвуку, що приведе до визначення променевої роздільної здатності луна-сигналів різної амплітуди від відбивачів та донної поверхні. Поставлена задача вирішується тим, що в контрольному зразку зі сталі Ст 3 або Сталь 20, який являє собою плоску поверхню для сканування та чотири плоских бічних поверхні, відповідно до корисної моделі, донну поверхню зразка, протилежну поверхні сканування, виготовлено плоскою з виконаними на ній плоскодонними циліндричними отворами діаметром 3 мм як відбивачами ультразвуку у кількості семи штук зі зростаючою глибиною від 1,2 мм та ступенями зростання 1,2 мм, відстань між отворами та ширина зразка складає 40 мм. Таке рішення дозволить забезпечити визначення променевої роздільної здатності лунасигналів різної амплітуди від відбивачів та донної поверхні при детермінації ультразвуковим методом несуцільностей металу поблизу донної поверхні. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1, зображено контрольний зразок для визначення променевої роздільної здатності, що містить плоску поверхню 1 для сканування та чотири плоских бічних поверхні 2, на плоскій донній поверхні 3, протилежній поверхні сканування 1, виконано сім плоскодонних циліндричних отворів 4 діаметром 3 мм зі зростаючою глибиною від 1,2 мм, а на фіг. 2 зображено боковий вигляд контрольного зразка. Мінімальна глибина плоскодонного циліндричного отвору 4 та ступені зростання глибини визначається довжиною  подовжньої хвилі в сталі на частоті 5 МГц. Величина відстаней між плоскодонними циліндричними отворами 4 та ширина контрольного зразка обмежена шириною 2r акустичного поля на заданій глибині з метою виключення появи на розгортці дефектоскопа луна-сигналів сусідніх відбивачів та бічних поверхонь зразка. Ширина акустичного поля з кутом розкриття основної пелюстки   arcsin 0,61  для радіусу a a круглого п'єзоелемента прямого перетворювача для заданої товщини H зразка визначається  співвідношенням: 2r  2Htg arcsin 0,61 . За цим співвідношенням для H  80 мм, круглого a п'єзоелемента радіусом 6 мм, та частоти 2,5 МГц 2r  40 мм, для круглого п'єзоелемента радіусом 6 мм для частоти 5 МГц 2r  20 мм. Приймаємо для виконання 2r  40 мм, тому що при цьому виконується умова відсутності відбиття ультразвукових хвиль від сусідніх отворів та бокових поверхонь зразка для частоти 5 МГц. Для перевірки роздільної здатності по запропонованому контрольному зразку перетворювач встановлюється над плоскодонним отвором 4 і спостерігають огинаючі два луна-сигналів: від плоскодонного циліндричного отвору 4 з амплітудою на контрольному рівні і донний сигнал значно більшої амплітуди. Це виключає недолік існуючого зразка. Якщо на певній мінімальній глибині плоскодонного циліндричного отвору 4 розділення огинаючих луна-сигналів не відбувається, то можна перейти до спостереження високочастотних складових луна-сигналів. Відбивач знаходиться поблизу донної поверхні, тому частина високочастотних складових від нього спостерігатиметься додатково ліворуч від донного сигналу. По додаткових високочастотних складових сигналу можна детермінувати відбивач за відсутності його розділення по огинаючій і визначити його відстань l від донної поверхні за кількістю n дод додаткових високочастотних коливань, яка визначається відстанню між донною 1 UA 84147 U 5 10 поверхнею і відбивачем з урахуванням розповсюдження хвилі туди і назад. l  0,5n дод   . Запропонований зразок дозволить встановити контрольну висоту амплітуди кожної додаткової високочастотної складової, оскільки відбивач - контрольний. Застосування запропонованого зразка дозволить визначити променеву роздільну здатність луна-сигналів різної амплітуди від відбивачів та донної поверхні при детермінації ультразвуковим методом несуцільностей металу поблизу донної поверхні. Джерело інформації: 1. Посудини та апарати, що працюють під тиском. Методика ультразвукового контролю зварних з'єднань. ГСТУ 3-037-2007. - [введ. 2003-09-23]. - К.: Мінпромполітики України, 2003.103 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Контрольний зразок для визначення променевої роздільної здатності при детермінації несуцільностей металу поблизу донної поверхні, що являє собою плоску поверхню для сканування та чотири плоских бічних поверхні, який відрізняється тим, що донну поверхню зразка, протилежну поверхні сканування, виготовлено плоскою з виконаними на ній плоскодонними циліндричними отворами діаметром 3 мм як відбивачами ультразвуку у кількості семи штук зі зростаючою глибиною від 1,2 мм та ступенями зростання 1,2 мм, відстань між отворами та ширина зразка складає 40 мм. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2