SU1677612A1

SU1677612A1 - Method of ultrasonic testing of twin-layer materials

Info

Publication number: SU1677612A1
Application number: SU894656528A
Authority: SU
Inventors: Петр Османович Липовко-Половинец
Priority date: 1989-02-28
Filing date: 1989-02-28
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение касаетс неразрушающего контрол . Целью изобретени вл етс расширение номенклатуры контролируемых материалов за счет обеспечени контрол материалов, у которых акустическое сопротивление наружного сло выше, чем внутреннего, и повышение точности. Ультразвуковые колебани излучают ультразвуковым преобразователем, прот женность ближней зоны которого превышает толщину наружного сло исследуемого материала со стороны этого сло . Принимают отраженные от границы раздела слоев сигналы, измер ют амплитуды подающего и отраженного сигналов на контролируемом и заведомо бездефектном участках исследуемого материала, определ ют коэффициенты отражени ультразвука от этих участков, по величине и знаку которых суд т о наличии и размерах дефекта. (Л СThe invention relates to non-destructive testing. The aim of the invention is to expand the range of controlled materials by ensuring the control of materials in which the acoustic resistance of the outer layer is higher than the internal one, and an increase in accuracy. Ultrasonic vibrations emit an ultrasonic transducer, the length of the near zone of which exceeds the thickness of the outer layer of the material under study from the side of this layer. The signals reflected from the interface of the layers are received, the amplitudes of the feeding and reflected signals are measured at controlled and deliberately defect-free areas of the material under study, the ultrasound reflection coefficients from these areas are determined. (Ls

Description

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол и может быть использовано при ультразвуковом контроле.The invention relates to the field of non-destructive testing and can be used with ultrasonic testing.

Целью изобретени вл етс расширение номенклатуры контролируемых материалов за счет контрол материалов, у которых акустическое сопротивление наружного сло выше, чем у внутреннего сло , и повышение точности определени размеров дефекта .The aim of the invention is to expand the range of controlled materials by controlling materials whose acoustic resistance of the outer layer is higher than that of the inner layer, and improving the accuracy of determining the dimensions of the defect.

Способ ультразвуковой дефектоскопии двухслойных материалов осуществл етс .следующим образом.The method of ultrasonic flaw detection of bilayer materials is carried out as follows.

Излучают ультразвуковым преобразователем , прот женность ближней зоны излучени -приема которого превышает толщину наружного сло исследуемого материала , со стороны этого сло ультразвуковые колебани . Принимают отраженные отAn ultrasonic transducer is emitted, the length of the near-zone radiation — the reception of which exceeds the thickness of the outer layer of the material under study — from the side of this layer ultrasonic vibrations. Take reflected from

границы соединени слоев сигналы. Измер ют амплитуды падающего и отраженного сигналов, измер ют фазу отраженного сигнала относительно падающего, котора может быть равной либо нулю, либо л. Определ ют коэффициент RI отражени от контролируемого участка материала и коэффициент RO отражени от границы бездефектного соединени слоев, а площадо S дефекта определ ют из выражени boundaries of the layers of signals. The amplitudes of the incident and reflected signals are measured, the phase of the reflected signal is measured relative to the incident signal, which can be either zero or l. The reflection coefficient RI from the monitored section of the material and the reflection coefficient RO from the defect-free layer compound boundary are determined, and the area S of the defect is determined from the expression

О XI ЧAbout xi ch

OsOs

NN

с - RQ RI с оо ,с - RQ RI с оо,

0)0)

Ro +1Ro +1

где So - площадь излучающей поверхности преобразовател .where So is the area of the transmitter's radiating surface.

Амплитуды сигналов Апад и А0тр падающих и отраженных ультразвуковых колебаний от контролируемого участка границы раздела слоев соответственно св заны между собой соотношением:The amplitudes of the Apad and A0TR signals of the incident and reflected ultrasonic vibrations from the monitored section of the interface between the layers, respectively, are related by the relation:

Аотр Апад ( «1 Ro «2 ), (2) где RO - коэффициент отражени ультразвука от границы бездефектного соединени ;Aupr Apad ("1 Ro" 2), (2) where RO is the reflection coefficient of ultrasound from the defect-free connection boundary;

«1 и О2 - соответственно удельные площади поверхности границы соединени слоев в пределах контура ультразвукового пучка, зан тые бездефектным соединением и дефектом, причем"1 and O2 are, respectively, the specific surface areas of the interface of the layers within the contour of the ultrasonic beam, occupied by the defect-free compound and defect, and

аи+аа 1.(3)au + aa 1. (3)

Измерение Апад осуществл ют на участке контролируемого соединени слоев материала , где внутренний слой отсутствует, либо используют данные калибровочных измерений. Измеренное отношение А0тр/АПад, представл ющее собой значение измеренного коэффициента RI в случае, когда преобразователь имеет равномерную ближнюю зону, прот женность которой превышает толщину наружного сло , совпадает со значением, заданным выражением (2), т.е.The measurement of the Apad is carried out at the site of the controlled joining of the layers of material where the inner layer is absent, or using data from calibration measurements. The measured ratio A0tr / APad, which is the value of the measured RI in the case when the converter has a uniform near zone, the length of which exceeds the thickness of the outer layer, coincides with the value specified by expression (2), i.e.

Ri()Ro-as.(4)Ri () Ro-as. (4)

откуда вытекает расчетное соотношение (1).whence the calculated ratio (1) follows.

Как следует из выражени (1), соотношение акустических сопротивлений наружного и внутреннего слоев исследуемого материала не вли ет на результат измерений , что повышает их точность и расшир ет область применени способа.As follows from expression (1), the ratio of the acoustic resistances of the outer and inner layers of the material under investigation does not affect the measurement result, which increases their accuracy and expands the scope of application of the method.

Claims

The invention The method of ultrasonic flaw detection of bilayer materials, which consists in emitting oscillations from the outer surface of a material by an ultrasonic transducer, receiving ultrasonic vibrations reflected from the boundary of the layer joints and measuring their amplitude and phase, which determine

the presence and area of defects at the interface of the layers, characterized in that, in order to expand the range of controlled materials by ensuring the control of materials in which

the acoustic resistance of the outer layer is higher than that of the inner layer, and improving the accuracy of determining the dimensions of the defect, use an ultrasonic transducer with a uniform near-field emission — reception, the length of which exceeds the thickness of the outer layer of material; the measured parameters are determined

ultrasound reflection coefficients from this boundary and from the defect-free boundary of the connection of the layers of the material under study, the values of which judge the presence and magnitude of the area of the defect.