SU1265594A1 - Method for ultrasound inspection of articles - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустическим методам неразрушакнцего контрол  и может быть использовано при дефектоскопии различных материалов , например бетона. Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности контрол  за счет исключени  вли ни  локального изменени  скорости распространени  ультразвуковых (УЗ) колебаний в материале издели  благодар  измерению времени распространени  УЗ-колебаний между точками излучени  и приема при излучении в точке I и приеме в точке (+1.Целью изобретени  также  вл етс  выравни- вание чувствительности контрол  вдоль р да точек за счет сохранени  неизменными условий распространени  УЗ-колебаний благодар  выбору.рассто ни  между первой и второй точками р да. На поверхности контролируемого издели  производ т разметку ь точек в линию. Рассто ние между первой и второй точками р да выбирают большим рассто ни  между любыми остальными соседними точками р да.Излучают УЗ-колебани  в первой точке и принимают их во всех остальных точках. Измер ют врем  i , i +1 расс пространени  УЗ-колебаний между соседними точками приема. Затем последовательно излучают УЗ-колебани  в хца точках с 2-й (по (и-1)-го и прини & ss : мают их в точках с 3-й пои -ю. Измер ют врем  Т t , i - 1 распространени  УЗ-колебаний между точками излучени  и приема, причем при каждом измерении излучают в точке с пор дковым номером 1, а принимают в точке i+l. По окончании измерений определ ют качество контролируемого издели  по параметру л T,,i+i - Ti, 1 з.п. ф-лы, 3- ил.The invention relates to acoustic methods of nondestructive testing and can be used in the inspection of various materials, such as concrete. The aim of the invention is to increase the sensitivity of monitoring by eliminating the effect of local variation in the propagation speed of ultrasonic (US) oscillations in the product material by measuring the propagation time of ultrasonic vibrations between the emission and reception points during radiation at point I and reception at point (+ 1.Target the invention is also to equalize the sensitivity of the control along a number of points by keeping the propagation conditions of ultrasonic vibrations unchanged due to the choice of the distance between the first and second points of the line. On the surface of the controlled product they mark the points in a line. The distance between the first and second points of the row is chosen to be a large distance between any other neighboring points of the row. Emit ultrasonic vibrations at the first point and take them in all the others points. Measure the time i, i +1 of the distance between the ultrasonic vibrations between adjacent reception points, then emit ultrasonic oscillations at the points from the 2nd (at (i-1) -th and receive and amp & ss: wipe them in points with the 3rd one. The time T t, i - 1, of the propagation of ultrasonic vibrations between the points of radiation and reception, is measured, with each measurement being emitted at the point with the sequence number 1, and taken at the point i + l. At the end of the measurements, the quality of the controlled product is determined by the parameter l T ,, i + i - Ti, 1 hp. f-ly, 3-il.

Description

11eleven

Изобретение относитс  к акустическим методам неразрушающего контрол  и может быть использовано гфи дефектоскопии различных материалов, например бетона, на предмет вы влени  нарушений сплошности в виде раковин , инородных включений и т.п.The invention relates to acoustic methods of non-destructive testing and can be used for testing flaw detection of various materials, such as concrete, for the detection of discontinuities in the form of sinks, foreign inclusions, etc.

Цель изобретени  - повышение чувствительности контрол  за счет исключени  вли ни  локального изменени  скорости распространени  ультразвуковых (УЗ) колебаний ь материале контролируемого издели  и выравнивание чувствительности контрол  вдоль р да точек, в которых производитс  измерение времени распространени  УЗ-колебаний, за счет сохранени  неизменными условий распространени  УЗ-колебаний при измерении Времени их распространени  между соседними точками приема в случае излучени  в первой точке р да.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of monitoring by eliminating the effect of local variation in the propagation speed of ultrasonic (US) oscillations of the material of the product being monitored and leveling the sensitivity of monitoring along the number of points at which the propagation time of the ultrasonic vibrations is measured by keeping the ultrasonic propagation conditions constant. - oscillations in measuring the time of their propagation between adjacent receiving points in the case of radiation at the first point of a row.

На фиг.1 схематично представлена схема реализации способа У3-контро л  изделий; на фиг.2 - зависимость параметра лТ от номера точки при контроле дефектного издели j на фиг.З - зависимость параметра дТ от номера точки при контроле бездефектного , издели .Figure 1 shows a schematic diagram of the implementation of the method of U3-control products; FIG. 3 shows the dependence of the parameter LT on the number of a point when checking a defective product j in FIG. 3.

На фиг.1 обозначены (I-h) точки 1 разметки, УЗ-преобразователи 2 контролируемое изделие 3 и дефект 4 Способ УЗ-контрол  изделий заключаетс  в следующем.In Figure 1, (I-h) marking points 1, ultrasonic transducers 2, controlled product 3 and defect 4 are indicated. The method of ultrasonic inspection of products is as follows.

На поверхности контролируемого издели  производ т разметку точек, располагаюш;ихс  на одной пр мой,Излучают УЗ-колебани  в первой точке р да и принимают их во всех остальных точках.On the surface of the controlled product, the points are laid out, arranged on the same straight line, and ultrasonic vibrations are emitted at the first point of the row and are received at all other points.

Измер ют врем  Ti( + i распростра нени  УЗ-колебаний в материале контролируемого издели  между соседними точками приема, т,е, между точками , пор дковый номер которых отличаетс  на единицу. Затем последовательно излучают УЗ-колебани  в точках со 2-й по (и-1)-ю и принимают их в точках С 3-й по ь-ю. Измер ют врем  t распространени  УЗ-колебаний в материале контролируемого издели  между точками излучени  и приема, причем при ка:кдом измерении излучают в точке с пор дKOBfcjM номером i , а принимают в точке с пор дковым номером +1 По окончании измерений определ ют качест-The time Ti is measured (+ i, the propagation of ultrasonic vibrations in the material of the monitored product between adjacent receiving points, t, e, between points, the sequence number of which differs by one. Then, ultrasonic vibrations are subsequently emitted at points from the 2nd to and –1) -th and receive them at points C of the 3rd to Sb. Measure the time t of the propagation of ultrasonic vibrations in the material of the tested product between the emission and reception points, moreover, when k: the home, the radiation is emitted at the point pores qKOBfcjM number i, and take at the point with the sequence number +1 determine the quality

5594355943

во контролируемого издели  по параметру ,ifi - t;, j-n Перед разметкой выбирают рассто ние между первой и второй точками р да большим 5 рассто ни  ме:жду любыми остальными соседними точками р да.in a controlled item by parameter, ifi - t ;, j-n Before marking, choose the distance between the first and second points of a row longer than 5 distances: wait for any other neighboring points of the row.

Способ УЗ-контрол  изделий реализуетс  следующим сюразом.The method of ultrasonic control of products is implemented by the following syraz.

На поверхности контролируемого издели  3 производ т разметку точек 1 с пор дковыми номерами I, II,The marking of points 1 with serial numbers I, II, are made on the surface of the controlled article 3.

111 , ... 5 I111, ... 5 I

располагающихс  наlocated on

ОДНОЙ пр мой. По точкам разметки устанавливают на поверхности издели  3 УЗ-преобразователи 2. Преобразователем 2, расположенным в точке разметки с пор дковым и;омером I, излучают УЗ-колебани , а. преобразовател ми 2, установленными в остальных точках (11,111,,.. о ,i ,...,h) их принимают . Производ т первую серию измерений , заключающуюс  в измерении времени Т- распространени  УЗ-ко2 лебаний в материале контролируемого издели  3 между соседними точками приема, г.е. точками с пор дковыми номерами /и i +1, Затем излучают УЗ-колебани  преобразователем 2, .расположенным в точке с пор дковым номером III и измер ют врем  T,j распространени  УЗ-колебаний в материале контролируемого издели  3 между точками излучени  и приема.После измерени  времени Т, продолжают 35 производить аналогичные операцииONE pr my. According to the marking points, ultrasonic transducers 2 are installed on the surface of the product 3. Transducer 2, located at the marking point with the order and; Omer I, emit ultrasonic vibrations, a. converters 2 installed at the other points (11,111 ,, .. o, i, ..., h) accept them. The first series of measurements is carried out, consisting in measuring the time T - of the propagation of ultrasonic test in the material of the controlled article 3 between adjacent receiving points, e. points with sequence numbers / and i + 1, then emit ultrasonic vibrations with a transducer 2 located at point with order numbers III and measure the time T, j of the propagation of ultrasound vibrations in the material of the test article 3 between the emission and reception points. After measuring time T, 35 continue to perform similar operations.

второй серии измерений, излуча  преобразователем 2, расположенным в точке с пор дковым номером i, принима  преобразователем 2, располо 0 женным в точке с пор дковым номером i-1-l, и измер   врем  Т. - до достижени  точкой излучени  номера h-1 и точкой приема соответственно ь . По завершении второй серии из мерений вычисл ют параметр &i the second series of measurements, emitting by converter 2 located at the point with sequence number i, taken by converter 2 located at the point with sequence number i-1-l, and measuring time T. until the emission point has reached number h-1 and the receiving point, respectively. Upon completion of the second series of measurements, the & i parameter is calculated.

Claims (2)

Т- . - t- - представл ю 1р1Й собой разность времен распространени  УЗ-колебаний между точками излучени  и приема во второй серии изме50 рений и точками приема с теми же пор дковыми номерами в первой серии измерений. По отклонению параметра дТ от нул  определ ют качество издели  3, например, с помощью гра55 фической зависимости параметра it от номера точки (фиг,2 и 3). Прот женность дефекта 4 вдоль поверхности иЗдели  3 по линии измерени  . определ ют по длительности интервала , в котором параметр дТ отличен от нул . Дл  выравнивани  чувствительности контрол  вдоль р да точек перед разметкой выбирают рассто ние между точками с пор дковыми номерами I и II, большим рассто ни  между соседними точками с любыми другими пор дковыми номерами. Так как при проведении второй серии измерений точки излучени  и приема УЗ-колебаний располагаютс  близко друг к другу (чем ближе, тем лучше), то врем  Т - определ етс  лишь скоростью распространени  УЗ-колебаний в поверхностном слое материала контролируемого издели , а дефект, наход пщйс  на некоторой глубине под поверхностью издели  (дл  бетонных изделий, как правило, большей, чем рассто ние ме ду точками излучени  и приема) прак тически не оказывает вли ни  на вре м  распространени  УЗ-колебаний. В результате этой серии измерений нах д тс  все изменени  скорости распро странени  УЗ-колебаний в поверхност ном слое материала издели , вызванные неоднородностью его физико-меха нических свойств. При отсутствии де фекта t . потому, что вре м  распространени  УЗ-колебаний между двум  соседними точками прием зависит лишь от скорости их распространени  в области издели , лежаще непосредственно под этими точками, независимо от точки возбуждени . При наличии дефекта врем  распро устранени  УЗ-колебаний, измер емое ;в каждой точке приема в первой се .рии измерений .зависит не только ov скорости, но и от размеров и глубины залегани  дефекта, так как УЗ-ко лебани , излучаемые в точке, удален ной от точки приема на рассто ние, превьш1аю1цее глубину залегани  дефек та, дифрагируют на нем и их эквивалентна  скорость отличаетс  от скорости при отсутствии дефекта. В результате дефект обнаруживаетс  на фоне естественных флуктуахщй скорое :ти распространени  УЗ-колебаний в I материале контролируемого издели . Так способ УЗ-контрол  изделий на частоте 1ЗОкГц позвол ет уверенно вы вить дефект в виде сферы площадью сечени  10 см залегающей на глубине 50 мм в изделии из бетона с 20%-ным разбросом скорости распространени  УЗ-колебаний. Выбор рассе  ни  между первой и второй точками р да большим рассто ни  между любыми остальными соседними точками р да позвол ет свести к минимуму изменение всех условий, при которых происходит распространение и прием УЗ-колебаний в первой серии измерений при переходе от одной точки при-; ема к другой. Импульс УЗ-колебаний прежде, чем достигает ближайшей точки приема проходит значительный путь в изделии, и вли ние параметров дефекта, в частности, глубины залегани  на скорость распространени  оказываетс  практически одинаковым при расположении дефекта в начале и в конце р да точек приема . Формула изобретени  1, Способ ультразвукового контрол  издели , заключающийс  в том, что производ т на поверхности издеЛИЯ разметку h точек, располагаю- , щихс  на одной пр мой, излучают ультразвуковые колебани  в первой точке р да, принимают ультразвуковые колебани  во всех остальных точках, мер ют врем Tji распространени  ультразвуковых колебаний между соседнийи точками приема и с помощью измеренных величин определ ют качество издели , отличающийс  Тем, что, с целью повьшени  чувствительности , дополнительно последовательно излучают ультразвуковые колебани  в точках с 2-й по (г-1-1)-ю, принимают ультразвуковые колебани  в точках с 3-й по п-ю, измер ют врем  t ; j распространени  ультразвуковых колебаний между точками излучени  и приема, причем при каждом измерении излучают в точке i, а принимают в точке .1 +1, а качество издели  определ ют по параметру. 4, t ...-.-.  T-. - t- - the 1р1Й representation is the difference in the propagation times of the ultrasonic vibrations between the emission and reception points in the second measurement series and the reception points with the same sequence numbers in the first measurement series. The quality of product 3 is determined from the deviation of the parameter dT from zero, for example, using the graphical dependence of the parameter it on the point number (Figs. 2 and 3). The length of defect 4 along the surface of section 3 along the measurement line. is determined by the duration of the interval in which the parameter dT is different from zero. To equalize the sensitivity of the control along the row of points before marking, the distance between points with sequence numbers I and II, a large distance between adjacent points with any other sequence numbers, is selected. Since during the second series of measurements, the points of radiation and reception of ultrasonic vibrations are located close to each other (the closer, the better), time T is determined only by the speed of propagation of ultrasonic vibrations in the surface layer of the material of the controlled product, and the defect found At a certain depth below the surface of the product (for concrete products, as a rule, greater than the distance between the points of emission and reception) practically does not affect the time of propagation of ultrasonic vibrations. As a result of this series of measurements, we find that all changes in the rate of propagation of ultrasonic vibrations in the surface layer of the material of the product are caused by the heterogeneity of its physical and mechanical properties. In the absence of a defect t. because the time of propagation of ultrasonic vibrations between two neighboring points, the reception depends only on the speed of their propagation in the area of the product lying directly below these points, regardless of the point of excitation. If there is a defect, the propagation time of eliminating ultrasonic vibrations, measured; at each reception point in the first measurement range, it depends not only on the speed ov, but also on the size and depth of the defect, because ultrasound oscillations emitted at a point, located at a distance from the point of reception, beyond the first depth of the defect, diffract on it and their equivalent speed differs from the speed in the absence of a defect. As a result, the defect is detected against the background of natural fluctuations soon: the propagation of ultrasonic vibrations in the I material of the controlled product. Thus, the method of ultrasonic testing of products at a frequency of 1 kHz allows one to confidently detect a defect in the form of a sphere with a cross section of 10 cm lying at a depth of 50 mm in a concrete product with a 20% spread of the velocity of propagation of ultrasonic vibrations. The choice of the scatter between the first and second points of a row and a large distance between any other neighboring points of the row minimizes the change in all conditions under which the ultrasonic oscillations propagate and are received in the first series of measurements when going from one point to; Ema to another. The pulse of ultrasonic vibrations before reaching the nearest point of reception passes a significant path in the product, and the influence of the defect parameters, in particular, the depth of the bedding on the speed of propagation, is almost the same when the defect is located at the beginning and end of a number of reception points. Claim 1, The method of ultrasonic testing of the product, which consists in marking the points on the surface of the product, which are located on one straight line, emit ultrasonic vibrations at the first point of the row, accept ultrasonic vibrations at all other points, The time Tji of the propagation of ultrasonic oscillations between neighboring points of reception is determined, and using measured values, the quality of the product is determined, characterized in that, in order to increase the sensitivity, m ultrasonic oscillation at points 2-th to (g-1-1) -th, receive ultrasonic vibrations at the points with the 3rd nth, time t is measured; j propagation of ultrasonic vibrations between the emission and reception points, with each measurement emitting at point i, and taking at .1 +1, and the quality of the product is determined by a parameter. 4, t ...-.-. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью вьфавцивани  чувствительности вдоль р да очек, выбирают рассто ние между перой и второй точками р да большим ассто ни  между любьми остальными соседними точками р да.2. A method according to Claim 1, characterized in that, for the purpose of sensitivity sensing along a row of glasses, the distance between the first and second points of the row is greater than the distance between any other adjacent points of the row. Z ЖZF fOiAmffffOiAmfff n Номер n Number Фмг.ЗFmg.Z