4 Января 2010
Автoры: ШАТЕЛЛЬЕ Жан-Ив Франcуа Рoже, КУЛЕТТ Ришар Мишаэль
Спocoб иcпoльзoвания ультразвука для иccледoвания детали в иммерcиoннoй жидкocти для выявления дефектoв c пoмoщью cфoкуcирoваннoгo пучка ультразвукoвых вoлн, oриентированного перпендикулярно к поверхноcти детали. Споcоб заключаетcя в том, что когда оcь cфокуcированного пучка близка к краю детали, эта оcь наклоняетcя в cторону упомянутого края отноcительно нормали к поверхности детали для исключения боковой зоны тени по всей или практически по всей глубине детали. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к способу исследования детали в иммерсионной жидкости с помощью сфокусированного пучка ультразвуковой волны для выявления в детали дефектов, таких, например, как раковины, включения и т.д.
Уровень техники
Настоящий способ реализован в сосуде, наполненном акустически связующей жидкостью, например водой, с использованием ультразвукового преобразователя, погруженного в воду и направленного на исследуемую деталь перпендикулярно к ее поверхности, причем преобразователь отделен от поверхности детали на расстояние, равное глубине воды, обозначаемое как "водяной столб".
Преобразователь излучает сфокусированный пучок ультразвуковых волн, некоторая часть которого отражается поверхностью детали, тогда как остальная часть ультразвуковой волны проходит внутрь детали, причем прошедшая часть ультразвуковой волны может столкнуться на направлении распространения с внутренними дефектами детали, которые могут отражать ультразвук. Отраженные эхо-сигналы принимаются преобразователем, и их амплитуды отображают размеры выявленных дефектов.
Способ заключается и в измерении на калибровочной детали второго угла наклона, за пределом которого амплитуда отраженной дефектом волны начинает падать с ростом значения угла, а также в выборе при исследовании детали такого угла наклона оси сфокусированного пучка, значение которого находится между максимальным из первых измеренных значений и упомянутым вторым измеренным значением.
На практике, если требуется исключить зону тени для детали, изготовленной из титана, угол наклона падающего сфокусированного пучка относительно нормали к поверхности детали должен составлять около 3°.
Способ состоит также в предварительном определении области распространения зоны тени от края детали, что обеспечивает возможность исследования большей части упомянутой детали при сфокусированном ультразвуковом пучке, ориентированном перпендикулярно поверхности детали, и позволяет наклонять сфокусированный пучок только для проникновения в зону тени.
Формула изобретения
1. Способ использования ультразвука для исследования детали в иммерсионной жидкости, предусматривающий использование преобразователя, излучающего сфокусированный пучок ультразвуковых волн и принимающий эхо-сигналы, сформированные в результате отражения сфокусированного пучка от каких-либо дефектов в упомянутой детали, причем ось излучаемого сфокусированного пучка перпендикулярна к поверхности детали, заключающийся в использовании многоэлементного кольцевого ультразвукового преобразователя, связанного с электронным средством фокусировки, и, если ось сфокусированного пучка близка к краю детали и проходит через соответствующую зону тени, которая может маскировать наличие дефекта в упомянутой зоне, по меньшей мере, в части объема, то осуществляют наклон оси сфокусированного пучка в направлении края детали относительно нормали к поверхности детали на угол, который достаточно мал для избежания изменения амплитуды отраженной дефектом волны и достаточно велик для исключения боковой зоны тени по всей, или по существу по всей, глубине детали.
2. Способ по п.1, который содержит изначальное использование калибровочных деталей для измерения первых значений указанного угла, за пределами которых зона тени исключается для различных глубин в пределах детали, и выбор значения угла для исследования, который не меньше или незначительно больше чем максимальное значение из упомянутых первых измеренных значений.
3. Способ по п.2, дополнительно содержащий также измерение на калибровочной детали второго значения угла наклона, за пределами которого амплитуда отраженной дефектом волны начинает уменьшаться с увеличением угла, и выбор для исследования угла наклона оси сфокусированного пучка, значение которого лежит между упомянутыми первыми значениями и вторым значением.
4. Способ по п.1, в котором угол наклона падающего сфокусированного пучка относительно нормали к поверхности детали составляет около 3° для детали, изготовленной из титана.
5. Способ по п.1, в котором для определения протяженности зоны тени от края детали осуществляют перемещение элемента отклонения для отклонения сфокусированного пучка при перемещении по поверхности детали вдоль оси, пересекающей ось сфокусированного ультразвукового пучка; и идентификацию положений указанного элемента отклонения, при котором амплитуда эхо-сигнала, сформированного отражением сфокусированного пучка от дефекта, изменяется между максимальным и минимальным значениями.
6. Способ по п.5, в котором элемент отклонения представляет собой призму, предоставляющую по меньшей мере одну отражательную грань, наклоненную, например, под 45° к поверхности детали и к оси сфокусированного пучка.
7. Способ по п.6, дополнительно содержащий идентификацию двух диаметрально противоположных положений призмы около оси сфокусированного ультразвукового пучка, для которого амплитуда эхо-сигнала, сформированного отражением сфокусированного пучка от дефекта, начинает спадать от максимального значения при приближении призмы к оси сфокусированного пучка; вычисление половины расстояния между указанными двумя положениями для получения протяженности зоны тени.
Кол-во просмотров: 13173
Cпособ использования ультразвука для исследования детали в иммерсионной жидкости
Автoры: ШАТЕЛЛЬЕ Жан-Ив Франcуа Рoже, КУЛЕТТ Ришар Мишаэль
Спocoб иcпoльзoвания ультразвука для иccледoвания детали в иммерcиoннoй жидкocти для выявления дефектoв c пoмoщью cфoкуcирoваннoгo пучка ультразвукoвых вoлн, oриентированного перпендикулярно к поверхноcти детали. Споcоб заключаетcя в том, что когда оcь cфокуcированного пучка близка к краю детали, эта оcь наклоняетcя в cторону упомянутого края отноcительно нормали к поверхности детали для исключения боковой зоны тени по всей или практически по всей глубине детали. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к способу исследования детали в иммерсионной жидкости с помощью сфокусированного пучка ультразвуковой волны для выявления в детали дефектов, таких, например, как раковины, включения и т.д.
Уровень техники
Настоящий способ реализован в сосуде, наполненном акустически связующей жидкостью, например водой, с использованием ультразвукового преобразователя, погруженного в воду и направленного на исследуемую деталь перпендикулярно к ее поверхности, причем преобразователь отделен от поверхности детали на расстояние, равное глубине воды, обозначаемое как "водяной столб".
Преобразователь излучает сфокусированный пучок ультразвуковых волн, некоторая часть которого отражается поверхностью детали, тогда как остальная часть ультразвуковой волны проходит внутрь детали, причем прошедшая часть ультразвуковой волны может столкнуться на направлении распространения с внутренними дефектами детали, которые могут отражать ультразвук. Отраженные эхо-сигналы принимаются преобразователем, и их амплитуды отображают размеры выявленных дефектов.
Способ заключается и в измерении на калибровочной детали второго угла наклона, за пределом которого амплитуда отраженной дефектом волны начинает падать с ростом значения угла, а также в выборе при исследовании детали такого угла наклона оси сфокусированного пучка, значение которого находится между максимальным из первых измеренных значений и упомянутым вторым измеренным значением.
На практике, если требуется исключить зону тени для детали, изготовленной из титана, угол наклона падающего сфокусированного пучка относительно нормали к поверхности детали должен составлять около 3°.
Способ состоит также в предварительном определении области распространения зоны тени от края детали, что обеспечивает возможность исследования большей части упомянутой детали при сфокусированном ультразвуковом пучке, ориентированном перпендикулярно поверхности детали, и позволяет наклонять сфокусированный пучок только для проникновения в зону тени.
Формула изобретения
1. Способ использования ультразвука для исследования детали в иммерсионной жидкости, предусматривающий использование преобразователя, излучающего сфокусированный пучок ультразвуковых волн и принимающий эхо-сигналы, сформированные в результате отражения сфокусированного пучка от каких-либо дефектов в упомянутой детали, причем ось излучаемого сфокусированного пучка перпендикулярна к поверхности детали, заключающийся в использовании многоэлементного кольцевого ультразвукового преобразователя, связанного с электронным средством фокусировки, и, если ось сфокусированного пучка близка к краю детали и проходит через соответствующую зону тени, которая может маскировать наличие дефекта в упомянутой зоне, по меньшей мере, в части объема, то осуществляют наклон оси сфокусированного пучка в направлении края детали относительно нормали к поверхности детали на угол, который достаточно мал для избежания изменения амплитуды отраженной дефектом волны и достаточно велик для исключения боковой зоны тени по всей, или по существу по всей, глубине детали.
2. Способ по п.1, который содержит изначальное использование калибровочных деталей для измерения первых значений указанного угла, за пределами которых зона тени исключается для различных глубин в пределах детали, и выбор значения угла для исследования, который не меньше или незначительно больше чем максимальное значение из упомянутых первых измеренных значений.
3. Способ по п.2, дополнительно содержащий также измерение на калибровочной детали второго значения угла наклона, за пределами которого амплитуда отраженной дефектом волны начинает уменьшаться с увеличением угла, и выбор для исследования угла наклона оси сфокусированного пучка, значение которого лежит между упомянутыми первыми значениями и вторым значением.
4. Способ по п.1, в котором угол наклона падающего сфокусированного пучка относительно нормали к поверхности детали составляет около 3° для детали, изготовленной из титана.
5. Способ по п.1, в котором для определения протяженности зоны тени от края детали осуществляют перемещение элемента отклонения для отклонения сфокусированного пучка при перемещении по поверхности детали вдоль оси, пересекающей ось сфокусированного ультразвукового пучка; и идентификацию положений указанного элемента отклонения, при котором амплитуда эхо-сигнала, сформированного отражением сфокусированного пучка от дефекта, изменяется между максимальным и минимальным значениями.
6. Способ по п.5, в котором элемент отклонения представляет собой призму, предоставляющую по меньшей мере одну отражательную грань, наклоненную, например, под 45° к поверхности детали и к оси сфокусированного пучка.
7. Способ по п.6, дополнительно содержащий идентификацию двух диаметрально противоположных положений призмы около оси сфокусированного ультразвукового пучка, для которого амплитуда эхо-сигнала, сформированного отражением сфокусированного пучка от дефекта, начинает спадать от максимального значения при приближении призмы к оси сфокусированного пучка; вычисление половины расстояния между указанными двумя положениями для получения протяженности зоны тени.
Другие статьи по теме
