RU2679480C1 - Method of acoustic control of bars with waveguide method - Google Patents
Method of acoustic control of bars with waveguide method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679480C1 RU2679480C1 RU2017141893A RU2017141893A RU2679480C1 RU 2679480 C1 RU2679480 C1 RU 2679480C1 RU 2017141893 A RU2017141893 A RU 2017141893A RU 2017141893 A RU2017141893 A RU 2017141893A RU 2679480 C1 RU2679480 C1 RU 2679480C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- wave
- defect
- bar
- determination
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 64
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 13
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области акустического неразрушающего контроля и может быть использовано для выявления и оценки параметров дефектов типа нарушения сплошности и неоднородности металла прутков.The invention relates to the field of acoustic non-destructive testing and can be used to identify and evaluate the parameters of defects such as disruptions in the continuity and heterogeneity of metal bars.
Известны способы ультразвуковой (УЗ) дефектоскопии прутков, основанные на использовании эхо-импульсного метода контроля с использованием продольных, поперечных и рэлеевских волн (Справочник в 8 томах под ред. В.В. Клюева. - Т.З. Ермолов И.Н., Ланге Ю.В. Ультразвуковой контроль - М.: Машиностроение, НИИИН МНПО «Спектр». - 2008. - 864 с. - с. 382, с. 457). Основными параметрами выявляемых дефектов являются амплитуда эхо-сигнала от дефекта, и его координаты.Known methods of ultrasonic (ultrasound) flaw detection of rods based on the use of an echo-pulse control method using longitudinal, transverse and Rayleigh waves (Handbook in 8 volumes, edited by V.V. Klyuyev. - TZ Ermolov I.N., Lange Yu.V. Ultrasonic control - M .: Mechanical engineering, NIIIN MNPO "Spectrum. - 2008. - 864 p. - p. 382, p. 457). The main parameters of detected defects are the amplitude of the echo signal from the defect, and its coordinates.
Недостатками известных способов являются:The disadvantages of the known methods are:
- зависимость результатов дефектоскопии от качества акустического контакта пьезопреобразователя с объектом контроля, а, следовательно, низкая воспроизводимость и достоверность контроля;- the dependence of the results of flaw detection on the quality of the acoustic contact of the piezoelectric transducer with the control object, and, therefore, low reproducibility and reliability of the control;
- необходимость использования поступательно-вращательного движения прутка и, как следствие, низкая производительность и низкая экономическая эффективность контроля;- the need to use the translational-rotational movement of the bar and, as a result, low productivity and low economic efficiency of control;
- наличие мертвой зоны со стороны поверхности ввода УЗ волны;- the presence of a dead zone from the side of the input surface of the ultrasonic wave;
- сложность выявления дефектов произвольной ориентации;- the difficulty of identifying defects of arbitrary orientation;
- невозможность контроля объектов малых диаметров (от 80 мм и менее) в связи со сложностью обеспечения надежного акустического контакта пьезопреобразователя с цилиндрической поверхностью и невозможностью миниатюризации пьезоэлектрических преобразователей.- the inability to control objects of small diameters (from 80 mm or less) due to the complexity of ensuring reliable acoustic contact of the piezoelectric transducer with a cylindrical surface and the inability to miniaturize piezoelectric transducers.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является способ, принятый за прототип, реализующий эхо-импульсный акустический волноводный метод контроля прутков (О.В. Муравьева, В.В. Муравьев, В.А. Стрижак, Е.Н. Кокорина, М.А. Лойферман. Реальная чувствительность входного акустического контроля прутков-заготовок при производстве пружин. - В мире неразрушающего контроля. - №1(59), 2013. С 62-70). Способ контроля состоит в прозвучивании прутка стержневой волной, измерении времени распространения стержневой волны от преобразователя до дефекта и обратно, пересчете измеренного времени в координату дефекта по длине прутка, определение коэффициента отражения стержневой волны от дефекта и сравнении его с уровнем браковки, по превышению которого судят о дефектности прутка.The closest technical solution in terms of the set of essential features and the achieved result is the method adopted as a prototype that implements an echo-pulse acoustic waveguide method for monitoring rods (O.V. Muravyova, V.V. Muravyev, V.A. Strizhak, E.N. Kokorina, MA Loiferman, Real Sensitivity of Input Acoustic Control of Rod Billets in the Production of Springs, In the World of Non-Destructive Testing, No. 1 (59), 2013. P. 62-70. The control method consists in sounding the rod with a rod wave, measuring the propagation time of the rod wave from the transducer to the defect and vice versa, converting the measured time into the coordinate of the defect along the length of the rod, determining the reflection coefficient of the rod wave from the defect and comparing it with the rejection level, over which it is judged defective bar.
Недостатками способа-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные возможностью определения только одной координаты дефекта по длине прутка, недостатком также является недостаточная достоверность результатов контроля, обусловленная наличием дисперсии скорости используемой стержневой волны при контроле прутков большого диаметра; использованием одного информативного параметра - коэффициента отражения на участке между зондирующим и первым эхо-импульсом от торца прутка; возможностью пропуска продольно ориентированных дефектов ввиду использования только стержневой волны.The disadvantages of the prototype method are limited functionality due to the ability to determine only one coordinate of the defect along the length of the bar, the disadvantage is the lack of reliability of the control results due to the presence of the dispersion of the velocity of the used wave wave when controlling bars of large diameter; using one informative parameter - the reflection coefficient in the area between the probe and the first echo pulse from the end of the bar; the possibility of skipping longitudinally oriented defects due to the use of only the rod wave.
Техническим результатом предлагаемого способа является расширение функциональных возможностей контроля за счет дополнительного определения координаты дефекта по поперечному сечению прутка.The technical result of the proposed method is to expand the functionality of the control due to the additional determination of the coordinates of the defect along the cross section of the bar.
Дополнительным техническим результатом является повышение достоверности результатов акустического волноводного контроля за счет использования крутильной волны.An additional technical result is to increase the reliability of the results of acoustic waveguide control through the use of a torsion wave.
Указанный технический результат достигается за счет того, что прозвучивают контролируемый пруток стержневой волной, измеряют время распространения стержневой волны от преобразователя до дефекта и обратно, пересчитывают измеренное время в координату дефекта по длине прутка L с учетом скорости распространения стержневой волны, определяют коэффициент отражения стержневой волны от дефекта в , определяют дефектность прутка по результатам сравнения коэффициента отражения с уровнем браковки, прозвучивают стандартный образец прутка стержневой и крутильной волнами, определяют коэффициенты отражения стержневой и крутильной волн от искусственного отражателя в стандартном образце прутка, измеряют координату hСОП искусственного отражателя в поперечном сечении стандартного образца прутка, прозвучивают контролируемый пруток крутильной волной, определяют коэффициент отражения крутильной волны от дефекта в контролируемом прутке , определяют коэффициенты затухания стержневой δS и крутильной δT волн в контролируемом прутке, определяют координату дефекта в поперечном сечении прутка радиуса r по формуле:The specified technical result is achieved due to the fact that the rod is controlled by the rod wave, the propagation time of the rod wave from the transducer to the defect and vice versa is measured, the measured time is converted to the defect coordinate along the length of the rod L taking into account the propagation speed of the rod wave, the reflection coefficient of the rod wave from defect in determine the defectiveness of the bar according to the results of comparing the reflection coefficient with the level of rejection, the standard sample of the rod with torsion and torsion waves is heard, the reflection coefficients of the rod are determined and torsional waves from an artificial reflector in a standard bar sample, measure the coordinate h of the SOP of an artificial reflector in the cross section of a standard bar sample, a controlled bar with a torsion wave sounds, the reflection coefficient of a torsion wave from a defect in a controlled bar is determined determine the attenuation coefficients of the rod δ S and torsional δ T waves in the controlled bar, determine the coordinate of the defect in cross section of a bar of radius r according to the formula:
Дополнительный технический результат, направленный на повышение достоверности результатов контроля, достигается за счет того, что дополнительно определяют дефектность прутка по результатам сравнения коэффициентов отражения с уровнем браковки.An additional technical result aimed at increasing the reliability of the control results is achieved due to the fact that the defect of the bar is additionally determined by the results of comparing reflection coefficients with the level of rejection.
Нами не обнаружены технические решения с признаками, сходными с существенными отличительными признаками предлагаемого решения, поэтому считаем, что оно соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень».We have not found technical solutions with features similar to the essential distinguishing features of the proposed solution, therefore, we believe that it meets the criteria of the invention "inventive step".
Заявленный способ поясняется следующими чертежами.The claimed method is illustrated by the following drawings.
Фиг. 1 - Эпюры радиальной Up, продольной Uz и азимутальной Uϕ компонент смещений в стержневой волне в радиальном и осевом сечениях прутка.FIG. 1 - Diagrams of the radial U p , longitudinal U z and azimuthal U ϕ components of displacements in the rod wave in the radial and axial sections of the bar.
Фиг. 2 - Эпюры радиальной Up, продольной Uz и азимутальной Uϕ компонент смещений в крутильной волне в радиальном и осевом сечениях прутка.FIG. 2 - Diagrams of the radial U p , longitudinal U z and azimuthal U ϕ components of displacements in a torsion wave in the radial and axial sections of the bar.
Фиг. 3 - Эскиз стандартного образца прутка с искусственным отражателем в виде сегментного паза.FIG. 3 - Sketch of a standard sample of a bar with an artificial reflector in the form of a segment groove.
Фиг. 4 - Естественный дефект прутка типа «задир».FIG. 4 - Natural defect of the bar type "scoring".
Фиг. 5 - Осциллограмма прутка с искусственным отражателем и естественным дефектом при прозвучивании стержневой волной (донные импульсы сигналы вне ограничения).FIG. 5 - Oscillogram of a bar with an artificial reflector and a natural defect when sounding with a rod wave (bottom impulses signals are not limited).
Фиг. 6 - Осциллограмма прутка с искусственным отражателем и естественным дефектом при прозвучивании крутильной волной (донные импульсы сигналы вне ограничения).FIG. 6 - Oscillogram of a bar with an artificial reflector and a natural defect during sounding by a torsional wave (bottom impulses signals are not limited).
Фиг. 7 - Осциллограмма прутка с искусственным отражателем и естественным дефектом при прозвучивании стержневой волной (донные импульсы сигналы в ограничении).FIG. 7 - Oscillogram of a bar with an artificial reflector and a natural defect when sounding with a rod wave (bottom pulses are limited signals).
Фиг. 8 - Осциллограмма прутка с искусственным отражателем и естественным дефектом при прозвучивании крутильной волной (донные импульсы сигналы в ограничении).FIG. 8 - Oscillogram of a bar with an artificial reflector and a natural defect when sounding by a torsion wave (bottom pulses are limited signals).
Способ акустического контроля пруткового проката осуществляют следующим образом.The method of acoustic control of bar stock is as follows.
На торец прутка устанавливается блок электроакустических преобразователей, на излучатель которого с генератора зондирующих импульсов подается электрический импульс, преобразуемый в акустическую (стержневую или крутильную) волну. Отраженная от противоположного торца прутка и от дефектов типа нарушения сплошности и неоднородности металла, акустическая волна принимается приемником блока электроакустических преобразователей, преобразующим акустический сигнал в электрический. Электрический сигнал усиливается, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя и далее в память персонального компьютера, где анализируется с использованием специализированного программного обеспечения.A block of electro-acoustic transducers is installed on the end of the rod, to the emitter of which an electric pulse is supplied from the probe pulse generator, which is converted into an acoustic (rod or torsion) wave. Reflected from the opposite end of the rod and from defects such as disruptions in the continuity and heterogeneity of the metal, the acoustic wave is received by the receiver of the block of electro-acoustic transducers, which converts the acoustic signal into an electric signal. The electric signal is amplified, fed to the input of an analog-to-digital converter and then to the memory of a personal computer, where it is analyzed using specialized software.
На осциллограмме отображаются зондирующий импульс и первый эхо-импульс, отраженный от противоположного торца прутка (донный импульс). При наличии дефектов в прутке на участке между зондирующим импульсом и донным импульсом появляются эхо-импульсы от дефектов.The oscillogram shows the probe pulse and the first echo pulse reflected from the opposite end of the bar (bottom pulse). In the presence of defects in the rod, echoes from defects appear in the area between the probe pulse and the bottom pulse.
Координата дефекта l по длине прутка L определяется с учетом известной скорости С распространения акустического импульса по прутку и времени t между зондирующим импульсом и эхо-импульсом от дефекта по формуле:The coordinate of the defect l along the length of the rod L is determined taking into account the known velocity C of the propagation of the acoustic pulse along the bar and time t between the probe pulse and the echo pulse from the defect according to the formula:
Далее определятся коэффициент отражения от дефекта Rдеф, как отношение амплитуды эхо-импульса от дефекта Aдеф к амплитуде донного импульса AДИ, выраженное в %:Next, the reflection coefficient from the defect R def will be determined as the ratio of the amplitude of the echo pulse from the defect A def to the amplitude of the bottom pulse A CI , expressed in%:
Нормировка амплитуды эхо-импульса от дефекта к амплитуде донного импульса используется для отстройки от влияния качества акустического контакта и эффективности возбуждения волн требуемого типа.The normalization of the amplitude of the echo pulse from the defect to the amplitude of the bottom pulse is used to detune from the influence of the quality of the acoustic contact and the efficiency of excitation of the waves of the required type.
О дефектности прутка судят на основании сравнения коэффициента отражения Rдеф с заранее заданным уровнем браковки, определяемым коэффициентом отражения от искусственного дефекта с глубиной, равной предельному отклонению по диаметру прутка в соответствии с нормативными документами.The defectiveness of the bar is judged by comparing the reflection coefficient R def with a predetermined rejection level determined by the coefficient of reflection from the artificial defect with a depth equal to the maximum deviation along the diameter of the bar in accordance with regulatory documents.
В случае прозвучивания прутка стержневой волной коэффициент отражения от дефекта в виде несплошности определяется перепадом в площади сечения прутка с S1 на S2, обусловленным наличием дефекта, по формуле [Буденков Г.А., Недзвецкая О.В. Основные закономерности взаимодействия волн Похгаммера с дефектами // Дефектоскопия. - 2004. - №2. - С. 33-46]:In the case of sounding the rod with a rod wave, the reflection coefficient from a defect in the form of a discontinuity is determined by the difference in the cross-sectional area of the bar from S 1 to S 2 , due to the presence of a defect, according to the formula [Budenkov GA, Nedzvetskaya OV The main laws of interaction of Pohhammer waves with defects // Defectoscopy. - 2004. - No. 2. - S. 33-46]:
Так как эпюра смещений в стержневой волне (фиг. 1) имеет в своем составе преимущественно осевую Uz компоненту, равномерно распределенную по сечению прутка, при этом радиальная компонента смещений Ur близка к нулю, коэффициент отражения стержневой волны от дефекта не зависит от местоположения дефекта по поперечному сечению прутка, тем самым обеспечивается равномерная чувствительность стержневой волны к дефектам прутка в любом месте по сечению.Since the displacement plot in the rod wave (Fig. 1) mainly consists of an axial U z component uniformly distributed over the cross section of the rod, while the radial displacement component U r is close to zero, the reflection coefficient of the rod wave from the defect does not depend on the location of the defect along the cross section of the bar, thereby ensuring uniform sensitivity of the rod wave to defects of the bar anywhere in the cross section.
Эпюра смещений крутильной волны имеет в своем составе только азимутальную Uϕ компоненту смещений, линейно убывающую по амплитуде от поверхности прутка к его центру до нуля (фиг. 2), поэтому коэффициент отражения крутильной волны от дефекта в виде несплошности обратно пропорционален глубине залегания hдеф по поперечному сечению прутка и может быть определен по формуле:The torsion wave displacement diagram contains only the azimuthal U ϕ component of the displacements, which linearly decreases in amplitude from the surface of the rod to its center to zero (Fig. 2), therefore, the torsion wave reflection coefficient from the defect in the form of a discontinuity inversely proportional to the depth h def on the cross section of the bar and can be determined by the formula:
Формулы (3) и (4) не учитывают сравнительную чувствительность стержневой и крутильной волн к дефектам, обусловленную различиями в длинах волн при одинаковой частоте спектра сигнала и различие коэффициентов затухания стержневой δS. и крутильной δT волн. С учетом указанных эффектов, отношение коэффициентов отражения по стержневой и крутильной волнам описывается формулой:Formulas (3) and (4) do not take into account the relative sensitivity of the rod and torsion waves to defects due to differences in wavelengths at the same signal spectrum frequency and the difference in the rod attenuation coefficients δ S. and torsional δ T waves. Given these effects, the ratio of the reflection coefficients for the rod and torsion waves is described by the formula:
где RS COП - коэффициент отражения стержневой волны от искусственного отражателя в стандартном образце прутка (СОП), RT СОП - коэффициент отражения крутильной волны от отражателя в СОП, δS - коэффициент затухания стержневой волны, δТ - коэффициент затухания крутильной волны, L - длина прутка, r - радиус прутка, - учитывает координату искусственного отражателя в СОП по поперечному сечению прутка.where R S COP - reflectance stem wave from the artificial reflectors in a standard sample rod (SOP), R T DIS - reflectance torsional wave from the reflector in the TPV, δ S - Stem wave attenuation coefficient, δ T - torsional wave attenuation coefficient, L is the length of the bar, r is the radius of the bar, - takes into account the coordinate of the artificial reflector in the SOP along the cross section of the bar.
В качестве стандартного образца прутка может быть использован пруток известной длины, выполненный из того же материала, что и контролируемый пруток, с искусственным отражателем в виде сегментного паза с известной глубиной hСОП и известной координатой по длине прутка.A rod of a known length made of the same material as the controlled rod with an artificial reflector in the form of a segment groove with a known depth h SOP and a known coordinate along the length of the rod can be used as a standard sample of a bar.
Коэффициенты затухания стержневой δS и крутильной δT - волн определяются по соотношению амплитуд первого и второго донных импульсов соответствующих типов волн по формуле:The attenuation coefficients of the rod δ S and torsional δ T - waves are determined by the ratio of the amplitudes of the first and second bottom pulses of the corresponding types of waves according to the formula:
Определив коэффициенты отражения стержневой и крутильной волн на прутке с дефектом, коэффициенты отражения стержневой и крутильной волн на СОП с искусственным отражателем и коэффициенты затухания стержневой δS и крутильной δT волн, можно дополнительно определить глубину залегания дефекта в поперечном сечении прутка по формуле:Having determined the reflection coefficients of the rod and torsional waves on a defective rod, rod reflection coefficients and torsional waves on SOP with an artificial reflector and attenuation coefficients of the rod δ S and torsional δ T waves, you can additionally determine the depth of the defect in the cross section of the bar according to the formula:
Дополнительный информативный признак - коэффициент отражения крутильной волны от дефекта позволяет судить о дефектности прутка на основании сравнения коэффициента отражения с заранее заданным уровнем браковки. При этом повышается чувствительность и достоверность контроля за счет более высокой чувствительности крутильной волны к поверхностным и приповерхностным дефектам в сравнении со стержневой волной ввиду меньшей длины волны на той же частоте колебаний. Кроме того, крутильная волна позволяет с более высокой чувствительностью выявлять продольно ориентированные дефекты ввиду их существенного влияния на крутильную жесткость (Г.А. Буденков, О.В. Недзвецкая, Д.В. Злобин, С.А. Мурашов. Взаимодействие крутильных волн с продольными трещинами труб // Дефектоскопия. - 2006. - №6. - С. 57-66).An additional informative feature is the coefficient of reflection of a torsion wave from a defect allows you to judge the defectiveness of the bar based on a comparison of the reflection coefficient with a predetermined rejection level. This increases the sensitivity and reliability of the control due to the higher sensitivity of the torsion wave to surface and near-surface defects in comparison with the core wave due to the shorter wavelength at the same vibration frequency. In addition, a torsional wave makes it possible to detect longitudinally oriented defects with higher sensitivity due to their significant influence on torsional stiffness (G.A. Budenkov, O.V. Nedzvetskaya, D.V. Zlobin, S.A. Murashov. Interaction of torsional waves with longitudinal pipe cracks // Defectoscopy. - 2006. - No. 6. - P. 57-66).
Рассмотрим реализацию способа на примере акустического контроля прутка радиусом r=8,5 мм и длиной L=2,3 м, на котором имеются искусственный отражатель в виде сегментного паза глубиной h=0,3 мм, используемый в качестве искусственного отражателя на СОП (фиг. 3), и протяженный естественный дефект типа «задир» с неравномерной глубиной h≈0,2÷0,3 мм (фиг. 4).Let us consider the implementation of the method by the example of acoustic control of a bar with a radius r = 8.5 mm and a length L = 2.3 m, on which there is an artificial reflector in the form of a segment groove with a depth of h = 0.3 mm, used as an artificial reflector on an SOP (Fig. . 3), and an extended natural defect of the type "scoring" with an uneven depth h≈0.2 ÷ 0.3 mm (Fig. 4).
На осциллограммах стержневой (фиг. 5) и крутильной (фиг. 6) волн вне ограничения наблюдаются зондирующий, первый и второй донные импульсы. Согласно фиг. 5 и фиг. 6 амплитуды =700 мВ, =618 мВ, =1989 мВ, =1974 мВ, расчет коэффициентов затухания согласно формулы (6) дает для стержневой волны δS=0,0016 1/м и для крутильной волны δT=0,027 1/м. На осциллограммах стержневой (фиг. 7) и крутильной (фиг. 8) волн наблюдаются зондирующий и первый донные импульсы в ограничении и эхо-импульсы от искусственного отражателя и от дефекта типа «задир». Шкала ординат (фиг. 7, фиг. 8) пронормирована к амплитуде первого донного импульса и имеет размерность коэффициента отражения R, %. Согласно фиг. 7 коэффициент отражения стержневой волны от искусственного отражателя в СОП составляет =0,31% и от естественного дефекта - =0,2%. Согласно фиг. 8 коэффициенты отражения на крутильной волне от искусственного отражателя в СОП составляет =1,34%, от естественного дефекта - =0,72%.On the oscillograms of the rod (Fig. 5) and torsional (Fig. 6) waves, probing, first and second bottom pulses are observed outside the limit. According to FIG. 5 and FIG. 6 amplitudes = 700 mV, = 618 mV, = 1989 mV, = 1974 mV, the calculation of the attenuation coefficients according to formula (6) gives δ S = 0.0016 1 / m for a pivotal wave and δ T = 0.027 1 / m for a torsional wave. On the oscillograms of the rod (Fig. 7) and torsional (Fig. 8) waves, the probing and first bottom pulses in the restriction and echo pulses from the artificial reflector and from the defect of the type of scoring are observed. The ordinate scale (Fig. 7, Fig. 8) is normalized to the amplitude of the first bottom pulse and has the dimension of the reflection coefficient R,%. According to FIG. 7, the reflection coefficient of the core wave from the artificial reflector in SOP is = 0.31% and from a natural defect - = 0.2%. According to FIG. 8 the reflection coefficients on a torsion wave from an artificial reflector in SOP is = 1.34%, of a natural defect - = 0.72%.
Время между зондирующим импульсом и эхо-импульсом от искусственного отражателя составляет 478 мкс, между зондирующим импульсом и эхо-импульсом от естественного дефекта - 762 мкс. Согласно формуле (1) координаты по длине прутка для искусственного отражателя составляют lСОП=5200 м/с*478 мкс/2=1242,8 мм (значение, измеренное рулеткой - 1282 мм), для естественного дефекта lдеф=5200 м/с*762 мкс/2=1981,2 мм (значение, измеренное рулеткой до начала дефекта - 2050 мм). С использованием формулы (7) расчет глубины залегания естественного дефекта составляет 0,31 мм. При уровне браковки 0,15% по стержневой волне и 0,5% по крутильной волне естественный дефект с коэффициентами отражения =0,2% и =0,72% является недопустимым.The time between the probe pulse and the echo pulse from the artificial reflector is 478 μs, between the probe pulse and the echo pulse from the natural defect - 762 μs. According to formula (1), the coordinates along the length of the bar for an artificial reflector are l SOP = 5200 m / s * 478 μs / 2 = 1242.8 mm (the value measured by tape measure is 1282 mm), for a natural defect l def = 5200 m / s * 762 μs / 2 = 1981.2 mm (the value measured by tape measure before the onset of the defect is 2050 mm). Using formula (7), the calculation of the depth of a natural defect is 0.31 mm. With a rejection level of 0.15% for the rod wave and 0.5% for the torsion wave, a natural defect with reflection coefficients = 0.2% and = 0.72% is invalid.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141893A RU2679480C1 (en) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Method of acoustic control of bars with waveguide method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141893A RU2679480C1 (en) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Method of acoustic control of bars with waveguide method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2679480C1 true RU2679480C1 (en) | 2019-02-11 |
Family
ID=65442468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141893A RU2679480C1 (en) | 2017-11-30 | 2017-11-30 | Method of acoustic control of bars with waveguide method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2679480C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU855492A1 (en) * | 1979-12-26 | 1981-08-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов | Device for ultrasonic checking of cylindrical articles |
JPH09145698A (en) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Hitachi Cable Ltd | Ultrasonic flaw detector for metal rod |
RU2245543C2 (en) * | 2002-09-09 | 2005-01-27 | Волгоградский государственный университет | Product flow control method |
JP2008122090A (en) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Daido Steel Co Ltd | Ultrasonic flaw detection method of rod material, and ultrasonic flaw detection system |
RU2406083C1 (en) * | 2009-10-08 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" | Method of determining defect structure of rolled titanium |
-
2017
- 2017-11-30 RU RU2017141893A patent/RU2679480C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU855492A1 (en) * | 1979-12-26 | 1981-08-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт По Разработке Неразрушающих Методов И Средств Контроля Качества Материалов | Device for ultrasonic checking of cylindrical articles |
JPH09145698A (en) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Hitachi Cable Ltd | Ultrasonic flaw detector for metal rod |
RU2245543C2 (en) * | 2002-09-09 | 2005-01-27 | Волгоградский государственный университет | Product flow control method |
JP2008122090A (en) * | 2006-11-08 | 2008-05-29 | Daido Steel Co Ltd | Ultrasonic flaw detection method of rod material, and ultrasonic flaw detection system |
RU2406083C1 (en) * | 2009-10-08 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный университет" | Method of determining defect structure of rolled titanium |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
О.В. Муравьева, В.В. Муравьев, В.А. Стрижак, Е.Н. Кокорина, М.А. Лойферман, Реальная чувствительность входного акустического контроля прутков-заготовок при производстве пружин, В мире неразрушающего контроля, N 1 (59), 2013, с. 62-70. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9927405B2 (en) | Processing signals acquired during guided wave testing | |
US20210108916A1 (en) | Methods and systems for determining a thickness of an elongate or extended structure | |
US6925881B1 (en) | Time shift data analysis for long-range guided wave inspection | |
EP2195611A1 (en) | Acoustic thickness measurements using gas as a coupling medium | |
WO2020175182A1 (en) | Evaluation method for reflected wave | |
KR101949875B1 (en) | Apparatus and method for detecting defects of structures | |
RU2679480C1 (en) | Method of acoustic control of bars with waveguide method | |
JP4405821B2 (en) | Ultrasonic signal detection method and apparatus | |
Ushakov et al. | Detection and measurement of surface cracks by the ultrasonic method for evaluating fatigue failure of metals | |
US4586381A (en) | Nondestructive ultrasonic transducer | |
RU2714868C1 (en) | Method of detecting pitting corrosion | |
US11054399B2 (en) | Inspection method | |
RU2246724C1 (en) | Method of ultrasonic testing of material quality | |
RU2191376C2 (en) | Method measuring sizes of defects in process of ultrasonic inspection of articles | |
RU2783297C2 (en) | Method for ultrasonic inspection of conductive cylindrical objects | |
EP4086620A1 (en) | Method and device for checking the wall of a pipeline for flaws | |
RU2231054C1 (en) | Method of determination of degree of polymerization of composite materials | |
Hesse et al. | Defect detection in rails using ultrasonic surface waves | |
Rizzo et al. | Ultrasonic characterization of steel rods for health monitoring of civil structures | |
RU2793565C1 (en) | Method of ultrasonic testing of materials and products | |
RU173773U1 (en) | ACOUSTIC BAR DEVICE | |
RU2614195C2 (en) | Methods of measuring ultrasonic signal parameters in presence of interference | |
JPS61210947A (en) | Ultrasonic defectscope | |
RU2589751C2 (en) | Method of determining the average grain diameter of metal products and device for its implementation | |
RU2032171C1 (en) | Ultrasonic test method for cylindrical parts |