Спосіб імерсійного ультразвукового контролю

Реферат: UA 82092 U UA 82092 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів неруйнівного контролю та може бути використана в ультразвуковій дефектоскопії. Відомий спосіб імерсійного ультразвукового контролю, який включає калібровку дефектоскопа за допомогою контрольного взірця, розміщення виробу, що контролюється, в імерсійній рідині, контроль виробу імпульсами ультразвукових коливань, аналіз прийнятих сигналів та оцінку якості виробу за їх параметрами [1]. Суттєвим недоліком даного способу є недостатня чутливість виявлення малорозмірних внутрішніх дефектів виробу, яка обумовлена невідповідністю вибраної частоти ультразвукових коливань відносно до розміру дефекту та властивостям структури матеріалу виробу. Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб ультразвукового контролю, який включає калібровку установки контролю за допомогою контрольного взірця з моделлю відбивача, розмір якого задається нормативно-технічною документацією, розміщення виробу, що контролюється, в імерсійній рідині, збудження імпульсів ультразвукових коливань в напрямку поверхні виробу, реєстрацію імпульсів відбитих від внутрішніх дефектів виробу, прийняття рішення про якість виробу за результатами аналізу параметрів прийнятих ультразвукових імпульсів [2]. Суттєвим недоліком даного способу є недостатня чутливість виявлення малорозмірних відбивачів в матеріалі виробу. Цей недолік обумовлений довільним вибором частоти ультразвукових коливань, які збуджуються в виробі. При цьому не завжди враховуються структурні особливості матеріалу виробу та наявності оптимального зв'язку між частотою ультразвукових коливань і розмірами та властивостями матеріалу відбивача і виробу. В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб імерсійного ультразвукового контролю, нове виконання якого дозволило б забезпечити підвищення чутливості дефектоскопії. Для вирішення поставленої задачі пропонується спосіб імерсійного ультразвукового контролю, який включає калібровку дефектоскопа за допомогою контрольного взірця з виготовленим в ньому відбивачем, розмір якого встановлено нормативно-технічною документацією, розміщення виробу, що контролюється, в імерсійній рідині, збудження в імерсійній рідині ультразвукових коливань у вигляді імпульсів поздовжніх об'ємних хвиль в напрямку поверхні виробу, реєстрацію імпульсів відбитих від внутрішніх дефектів виробу, прийняття рішення про якість виробу за результатами аналізу параметрів прийнятих ультразвукових імпульсів, калібровку дефектоскопа виконують на відбивачі виконаного у взірці виробу, виготовленого з того ж матеріалу та за тією ж технологією виготовлення, як і той, що підлягає контролю, при калібровці змінюють частоту збуджуючих ультразвукових коливань і фіксують значення, при якому величина відношення амплітуди сигналу від відбивача до амплітуди завад буде максимальною, фіксують встановлене значення частоти ультразвукових коливань, а контроль проводять використовуючи зафіксоване значення частоти ультразвукових коливань. На фіг. 1 зображено структурну схему стенда, який реалізує спосіб імерсійного ультразвукового контролю. На фіг. 1 позначені: 1 - дефектоскоп; 2 - сенсор регулятора частоти зондуючих імпульсів; 3 сумісний п'єзоелектричний перетворювач; 4 - виріб або контрольний взірець; 5 - модель малорозмірного дефекту (плоскодонний відбивач), який підлягає виявленню; 6 - ємність для імерсійної рідини; 7 - імерсійна рідина. Стрілками показано напрямки поширення ультразвукових імпульсів. На фіг. 2 зображено експериментальну залежність амплітуд сигналів, відбитих від дефектів у вигляді плоскодонних отворів діаметрами 1, 2 і 3 мм, від частоти ультразвукових імпульсів. Даний спосіб реалізується наступним чином. Перед початком контролю в імерсійну ванну 6 занурюють контрольний взірець 4 з малорозмірним дефектом 5 (плоскодонний відбивач). Дефектоскоп 1 збуджує п'єзоелектричний перетворювач 3. П'єзоелектричний перетворювач 3 формує імпульси ультразвукових коливань з певною частотою, які розповсюджуються в імерсійній рідині 7 в напрямку виробу 4. Частково ультразвукові імпульси 8 відбиваються від поверхні виробу 4. Інша частина ультразвукових імпульсів 9 розповсюджується в виробі 4 і відбивається від моделі дефекту 5, величина якого визначається нормативно-технічною документацією. Змінюють частоту ультразвукових коливань за допомогою сенсора 2 регулятора частоти зондуючих імпульсів дефектоскопа 1 до отримання максимального значення амплітуди імпульсів 9, відбитих від моделі дефекту 5. Значення оптимальної частоти f 1, f2, або f3, (залежно від розміру мінімального фіксуємого дефекту), при якій має місце максимальне значення амплітуди відбитого від дефекту 5 ультразвукового імпульсу 9, фіксують. Далі замість контрольного взірця 4 в імерсійну рідину 7 занурюють виріб 4, який необхідно контролювати. Виставляють зафіксоване оптимальне значення частоти ультразвукових 1 UA 82092 U 5 10 коливань, наприклад f1, і виконують контроль. При виявленні дефекту, еквівалентного моделі дефекту 5, його амплітуда буде більшою, ніж при інших умовах. При зміні розміру мінімального виявлюваного дефекту, що визначається нормативно-технічною документацією, знаходять відповідну йому оптимальну частоту, наприклад f 3, і на встановленій частоті ультразвукових коливань виконують дефектоскопію. Таким чином, за рахунок оптимізації частоти контролю в відповідності з розміром виявлюваного дефекту, чутливість дефектоскопії підвищується. Джерела інформації: 1. Неразрушающий контроль: справочник в 8 т. Т. 3. Ультразвуковой контроль / В.В. Клюев, И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге; под ред. В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, -2004.-864 с. 2. Стандарт ОАО "РЖД". СТО РЖД 1.11.001-2005. Методические указания по приемочному ультразвуковому неразрушающему контролю осей колесных пар подвижного состава. М.: 2005.-32 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Спосіб імерсійного ультразвукового контролю, що включає калібровку дефектоскопа за допомогою контрольного взірця з виготовленим в ньому відбивачем, розмір якого встановлено нормативно-технічною документацією, розміщення виробу, що контролюється, в імерсійній рідині, збудження в імерсійній рідині ультразвукових коливань у вигляді імпульсів поздовжніх об'ємних хвиль в напрямку поверхні виробу, реєстрацію імпульсів відбитих від внутрішніх дефектів виробу, прийняття рішення про якість виробу за результатами аналізу параметрів прийнятих ультразвукових імпульсів, який відрізняється тим, що калібровку дефектоскопа виконують на відбивачі виконаного у взірці виробу, виготовленого з того ж матеріалу та за тією ж технологією виготовлення як і той, що підлягає контролю, при калібровці змінюють частоту збуджуючих ультразвукових коливань і фіксують значення, при якому величина відношення амплітуди сигналу від відбивача до амплітуди завад буде максимальною, фіксують встановлене значення частоти ультразвукових коливань, а контроль проводять, використовуючи зафіксоване значення частоти ультразвукових коливань. 2 UA 82092 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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 3