Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн, визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы: .конструктивные элементы – G01N 29/22

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ включает взаимное перемещение передающего и приемного ультразвуковых преобразователей относительно контролируемого изделия, пропускание ультразвуковых волн через изделие и обнаружение внутренних дефектов в материале путем анализа искажений ультразвукового сигнала, прошедшего через материал изделия, одновременно посредством сканирующей системы осуществляют перемещение изделия относительно ультразвуковых преобразователей. Перед проведением ультразвукового контроля измеряют размеры минимального для данного изделия дефекта типа нарушения сплошности материала следующим образом: исследуемое изделие в области предположительного расположения дефектной области разрезают на равные образцы, на торцах образцов измеряют раскрытие выходящих на торцы дефектов с шагом d, заведомо меньшим, чем размеры минимального дефекта, производят послойную препарацию образцов, после препарации измеряют площадь участков дефектов, принадлежащих соответствующему раскрытию , рассчитывают и строят экспериментальную зависимость плотности площади дефектов от величины раскрытия. На основании построенных экспериментальных зависимостей с учетом коридора доверительного интервала, рассчитанного с заданной вероятностью с учетом неравноточности проводимых измерений, определяют площадь или характерный размер d_min и раскрытие _min минимального дефекта для изделия. Далее определяют шаг сканирования Y_min поверхности изделия, при котором обеспечивается необходимая погрешность измерения минимального дефекта. Перемещение изделия относительно преобразователей проводят с этим шагом. Технический результат состоит в повышении достоверности результатов ультразвукового контроля изделий из полимерных композиционных материалов формы тел вращения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 фото.

Использование: для проверки трубопроводов и технологического оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что используют постоянные, ультразвуковые, гибкие, имеющие сухое средство обеспечения контакта линейные решетки, позволяющие обнаруживать и/или измерять коррозионные потери стенки, коррозионное растрескивание под напряжением и/или начало образования трещин внутри трубопровода. Устройство для ультразвукового испытания материалов содержит линейную решетку ультразвуковых датчиков и гибкое, пропускающее звук сухое средство обеспечения контакта, окружающее по меньшей мере участок каждого из ультразвуковых датчиков. Технический результат: обеспечение возможности создания ультразвуковых датчиков, которые могут быть установлены и могут работать в течение длительного времени и/или постоянно, соответствуя специфическим требованиям контроля объекта. 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

Использование: для внутреннего контроля детали. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для внутреннего контроля детали (22), имеющей сверление (24) в форме полого цилиндра, содержит компоновку ультразвуковых преобразователей с множеством элементов (10) преобразователя ультразвука, расположенных, по меньшей мере, в одном ряду рядом друг с другом в несущем элементе (2) с возможностью пластичной деформации, имеющем форму сегмента полого цилиндра и имеющем множество скользящих выступов (26), продолжающихся в его продольном направлении и выдающихся в радиальном направлении выступающей частью (s) над передающими или, соответственно, приемными поверхностями элементов (10) ультразвукового преобразователя. Технический результат: обеспечение возможности надежно контролировать деталь из внутренней поверхности сверления. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для ультразвукового контроля образцов из электропроводящего материала. Сущность: заключается в том, что электромагнитно-акустический преобразователь для ультразвукового контроля образцов из электропроводящего материала содержит магнитную систему (115) для создания магнитного поля, проникающего в образец (160), и блок (140, 300) катушек индуктивности для создания переменного электромагнитного поля, накладывающегося на указанное магнитное поле в образце, и для регистрации переменных электромагнитных полей, излучаемых образцом, при этом магнитная система (115) размещена в намагничивающем узле (110), а блок катушек - в узле зонда (120), отделенном от намагничивающего узла, причем обеспечено постоянное нахождение узла зонда (120) в области магнитного поля, созданного намагничивающим узлом, и узел зонда установлен с возможностью перемещения относительно намагничивающего узла (110) в области магнитного поля при работе преобразователя. Технический результат: обеспечение возможности создания электромагнитно-акустического преобразователя (ЭМАП) для ультразвукового контроля, который позволяет сканировать испытуемый образец с высокой относительной скоростью, но без существенных ограничений, связанных со сроком службы ЭМАП или чувствительностью контроля. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для демпфирования пьезоэлектрических излучателей. Сущность: заключается в том, что пьезопластину возбуждают путем кратковременного подключения с помощью первого ключа к источнику возбуждения, после чего разряжают через разрядный резистор, при этом через интервал времени, равный одному периоду собственных механических колебаний пьезопластины, ее закорачивают вторым ключем, при этом сопротивление разрядного резистора выбирают таким, чтобы выделившаяся на нем электрическая энергия в момент замыкания второго ключа была пропорциональна потерям механической энергии в пьезопластине за один период ее колебаний. Технический результат: обеспечение абсолютного демпфирования пьезопластин без ухудшения их эффективности как излучателя ультразвука. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для исследования ценного документа посредством ультразвукового излучения. Сущность заключается в том, что устройство для излучения и/или приема ультразвука, по меньшей мере, одной заданной частоты имеет, по меньшей мере, один ультразвуковой преобразователь для преобразования ультразвука, по меньшей мере, заданной частоты в электрические сигналы и/или для преобразования электрических сигналов в ультразвук, по меньшей мере, заданной частоты и держатель, в котором выполнен, по меньшей мере, один ультразвуковой канал, в котором, по меньшей мере, частично расположен ультразвуковой преобразователь и/или по которому ультразвук может проходить от ультразвукового преобразователя, соответственно к нему, и который имеет, по меньшей мере, один граничащий с, по меньшей мере, одним участком ультразвукового канала неволокнистый поверхностный слой, полное сопротивление которого меньше полного сопротивления примыкающего к этому поверхностному слою внутреннего слоя держателя, причем поверхностный слой выполнен из материала, средняя плотность которого, по меньшей мере, на 10% меньше средней плотности материала внутреннего слоя. Технический результат - обеспечение возможности исключения нежелательных отражений используемого ультразвука. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 14 ил.

Использование: для неразрушающего испытания материала испытуемого предмета с помощью ультразвуковых волн. Сущность заключается в том, что устройство имеет следующие компоненты: по меньшей мере, одну испытательную головку для передачи ультразвуковых волн и для измерения отраженных от испытуемого предмета ультразвуковых волн, приемное приспособление (30) для испытательной головки, по меньшей мере, одну подвижную каретку (14), на которой установлена испытательная головка или которая выполнена с возможностью установки на нее испытательной головки, и вытянутую в длину планку (22) для направления каретки (14), которая согласована или выполнена с возможностью согласования со структурой поверхности испытуемого предмета, причем каретка (14) выполнена с возможностью перемещения вдоль планки (22), а испытательная головка выполнена с возможностью перемещения относительно каретки (14), при этом испытательная головка и каретка (14) соединены друг с другом с помощью, по меньшей мере, одного возвратного приспособления с обеспечением возможности автоматического возврата приемного приспособления (30) в среднее положение с помощью возвратного приспособления. Технический результат: улучшение возможности позиционирования испытательной головки. 25 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для использования в ультразвуковых приборах. Сущность заключается в том, что ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь содержит расположенный в корпусе протектор, пьезоэлемент, демпфер и выводы, подключенные к пьезоэлементу, при этом между протектором и пьезоэлементом установлены два согласующих слоя, один из которых, контактирующий с пьезоэлементом, выполненен из нанокомпозитного материала на основе полиэтилена высокого давления, содержащего наночастицы железа с объемной концентрацией 12-25%, другой - из материала, имеющего акустический импеданс в пределах (2.4-5.0)×10⁷ кг/с×м² , при этом слой из нанокомпозитного материала выполнен толщиной h₁, выбранной из диапазона значений h₁=150f-600f, а другой слой - толщиной h₂=720f-1450f, при этом толщина протектора h₃=165f-1480f ([h₁]=[h₂ ]=[h₃]=мм, [f]=кГц). Технический результат: повышение эффективности работы пьезоэлектрического преобразователя за счет повышения коэффициента преобразования электрического сигнала в акустический и наоборот, для увеличения мощности информационного сигнала, поступающего в приемник. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Использование: для исследования жидкостей и неразрушающего контроля твердых материалов с помощью ультразвука. Сущность заключается в том, что ультразвуковой контрольно-измерительный преобразователь, содержащий пьезопреобразователь, акустически связанный с линией задержки, выполненной в виде сопряженных между собой тела вращения и усеченного конуса, большее основание которого соединено с телом вращения, а меньшее является рабочей поверхностью ультразвукового преобразователя, снабжен сопрягаемой с боковой поверхностью линией задержки и полностью охватывающей ее коническую часть насадкой, выполненной из материала с высоким поглощением ультразвука и акустическим сопротивлением, близким к акустическому сопротивлению материала линии задержки, имеющей форму полого тела вращения с плоской торцевой поверхностью, совпадающей с рабочей поверхностью контрольно-измерительного преобразователя. Технический результат: повышение чувствительности ультразвукового преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для контроля качества материалов. Сущность: ультразвуковое устройство для контроля качества материалов содержит последовательно соединенные синхронизатор, генератор и излучающий акустический преобразователь, последовательно соединенные приемный акустический преобразователь, усилитель и пороговое устройство, а также цифровой счетчик-индикатор, связанный с синхронизатором, и первую и вторую схемы «И», при этом оно снабжено последовательно соединенными первым триггером, счетчиком импульсов и первым индикатором, последовательно соединенными инвертирующим усилителем и вторым пороговым устройством, включенными между приемным акустическим преобразователем и второй схемой «И», последовательно соединенными вторым триггером и вторым индикатором, счетчиком-делителем на три, включенным между синхронизатором и счетчиком импульсов, первый выход которого связан со вторым входом цифрового счетчика - индикатора, а второй - с управляющим входом генератора, каждая из схем «И» связана с первым входом соответствующего триггера, выходы триггеров перекрестно подключены ко вторым входам схем «И», а вторые входы - к синхронизатору, причем первое пороговое устройство подключено к первому входу первой схемы «И». Технический результат: повышение точности контроля. 2 ил.

Использование: для неразрушающего контроля металлоконструкций. Сущность заключается в том, что ультразвуковой датчик содержит две пьезокерамические пластины сдвиговых волн, установленные на механическом демпфере, подпружиненные по своей продольной оси, заключенные в металлический корпус с постоянным кольцевым магнитом, соединенные радиочастотным кабелем с преобразователем сигналов, обеспечивающим поочередное измерение временных задержек отраженных импульсов ультразвуковых сдвиговых волн, имеющих взаимно перпендикулярные направления поляризации. Технический результат: повышение точности и достоверности определения напряжений в контролируемом объекте. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для визуализации внутренних неоднородностей в плоской пластине. Сущность заключается в том, что устройство ультразвуковой интроскопии содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и генератор линейно-частотно-модулированных колебаний, ультразвуковую линзу, помещенную вместе с исследуемым плоским объектом и ультразвуковым приемным устройством в иммерсионную среду, причем фокус ультразвуковой линзы размещен в плоскости неоднородностей плоского объекта, связанного механически с двухкоординатным сканирующим устройством, соединенным с компьютером, подключенным к дисплею, при этом выход линейно-частотно-модулированного генератора соединен с многоотводной линией задержки с n выходами, задержки между которыми распределены эквидистантно или по псевдослучайному коду и которые подключены через n канальных усилителей к n ультразвуковым преобразователям, объединенным в плоскую матрицу, ультразвуковые колебания которых поступают на ультразвуковую линзу коллинеарно ее оптической оси, а проходящие через зондируемый плоский объект рассеянные ультразвуковые колебания поступают на вход ультразвукового приемного устройства, выход которого соединен с видеовходом компьютера, управляющий вход которого подключен ко второму выходу генератора тактовых импульсов. Технический результат: упрощение конструкции устройства. 1 ил.

Использование: для ультразвукового контроля длинномерных изделий. Сущность заключается в том, что устройство для ультразвукового контроля длинномерных изделий содержит ультразвуковые преобразователи, каждый из которых снабжен струеобразующим соплом для прохождения ультразвукового излучения и впускным отверстием для проточной воды, соединенным со штуцером, при этом устройство снабжено основанием с отверстием для прохождения через него контролируемого изделия и несколькими парами сквозных пазов, причем пазы каждой пары расположены параллельно по разные стороны от прямой, проходящей по основанию через центр отверстия, ультразвуковые преобразователи закреплены на основании крепежными элементами, установленными в упомянутых пазах, а в отверстии основания закреплена часть втулки, свободный конец которой направлен в сторону поступления контролируемого изделия, причем диаметр втулки увеличивается в сторону свободного конца. Технический результат: обеспечение возможности контроля длинномерных изделий типа прутков в потоке производства с использованием струйного акустического контакта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для ультразвукового контроля изделий. Сущность: заключается в том, что ультразвуковой преобразователь содержит устройство для подачи воды, корпус, открытый на одном конце и снабженный выходным отверстием на противоположном, установленный в корпусе акустический блок с излучающей поверхностью на торце, расположенной напротив выходного отверстия, в котором установлена втулка, внутренней диаметр которой уменьшается в направлении от торца акустического блока до размера не менее диаметра излучающей поверхности акустического блока, а внутренняя поверхность втулки снабжена продольными ребрами, высота которых уменьшается до нулевых значений у меньшего диаметра втулки, при этом устройство для подачи воды выполнено в виде впускного отверстия в корпусе со штуцером, излучающая поверхность акустического блока расположена в плоскости, содержащей ось впускного отверстия, а промежуток между акустическим блоком и стенками корпуса от впускного отверстия до открытого конца корпуса заполнен гидроизоляцией. Технический результат: упрощение конструкции ультразвукового струйного преобразователя без ухудшения его акустических характеристик. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для ультразвукового контроля изделий. Сущность заключается в том, что автоматический сигнализатор дефектов к ультразвуковому дефектоскопу содержит амплитудный селектор, исполнительное устройство, синхронизатор, соединенный через формирователь переднего фронта строб-импульса зоны контроля с первым входом триггера, выход которого соединен с входом сброса счетчика и через генератор тактовых импульсов со счетным входом счетчика и тактовым входом регистра сдвига, выход которого соединен с логическим элементом «И», выход счетчика соединен со вторым входом триггера, при этом в него дополнительно введены ждущий мультивибратор, установленный между выходом амплитудного селектора и входом записи регистра сдвига, (n-1) m-входовых логических элементов «И», входы которых подсоединены к выходам регистра, а выходы всех n логических элементов «И» соединены с входами логического элемента «ИЛИ», выход которого соединен с входом исполнительного устройства. Технический результат: повышение помехозащищенности и надежности автоматического сигнализатора дефектов и, как следствие, уменьшение ложных срабатываний автоматического сигнализатора дефектов. 3 ил.

Используется для неразрушающего контроля объектов. Сущность заключается в том, что ультразвуковой наклонный преобразователь содержит наклонную призму, на наклонной поверхности которой закреплен пьезоэлемент на равных расстояниях от боковых граней призмы, при этом толщина призмы соизмерима с длиной объемных волн в призме, обеспечивая ее функционирование в качестве резонатора нормальных волн, а угол наклона призмы выбирают из условия преобразования нормальной волны моды S0 в поверхностную. Технический результат - расширение частотной характеристики преобразователя в области низких частот. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для контроля исправности ультразвуковых преобразователей. Сущность: заключается в том, что вход и выход одного из ультразвуковых преобразователей, размещенных в одном корпусе с обеспечением электромагнитной связи между электрическими цепями преобразователей, соединен также с сигнальным входом узла измерителя параметров зондирующих импульсов, с входом выпрямителя и выходом формирователя импульсов, выход выпрямителя через стабилизатор напряжения подключен к входам питания формирователя импульсов и узла измерителя параметров зондирующих импульсов, причем последний содержит пиковый детектор, компаратор, тактовый генератор, аналого-цифровой преобразователь, счетчик и микропроцессор, при этом сигнальный вход узла измерителя параметров зондирующих импульсов является входом пикового детектора и компаратора, выход пикового детектора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход компаратора подключен к входу счетчика, при этом выходы аналого-цифрового преобразователя и счетчика подключены к соответствующим входам микропроцессора, кроме того, выход тактового генератора подключен к другим входам аналого-цифрового преобразователя, счетчика и микропроцессора, а выход микропроцессора, являющийся выходом узла измерителя параметров зондирующих импульсов, подключен к управляющему входу формирователя импульсов, также датчик содержит формирователь синхроимпульсов, обеспечивающий синхронизацию работы всех ультразвуковых преобразователей, а также блоков и узлов во времени. Технический результат: обеспечение оперативной регистрации неисправных ультразвуковых преобразователей с целью сокращения времени на выявление и отключение неисправных преобразователей. 2 ил.

Использование: для выявления внутренних дефектов ферромагнитного материала. Сущность заключается в том, что блок катушек индуктивности для электромагнитно-акустического преобразователя содержит, по меньшей мере, две катушки индуктивности, расположенные одна под другой, при этом каждая катушка индуктивности, расположенная в верхнем слое, смещена относительно другой катушки индуктивности с перекрытием, удовлетворяющим условию: 0<D<100 мм с общей длиной рабочей зоны электромагнитно-акустического преобразователя, равной (L×N)-(D×N), где N - число катушек индуктивности, L - длина катушки, D - величина перекрытия в миллиметрах, при этом каждая катушка индуктивности имеет собственные выводы для автономного подключения к своему генератору и своему приемнику, блок катушек индуктивности может иметь сколь угодно большую общую длину рабочей зоны, катушки индуктивности в блоке могут располагаться в нескольких слоях, по направлению прямолинейно, криволинейно, по периметру или по окружности в зависимости от назначения УЗК, формы и направления перемещения объекта контроля. Технический результат: создание блока катушек, обеспечивающего автономную, независимую друг от друга работу катушек на разных режимах от разных генераторов и разных приемников. 2 ил.

Использование: для ручного и автоматизированного ультразвукового контроля с использованием разного типа волн, включая продольную, поперечную, поверхностную Рэлея, нормальную Лэмба. Сущность заключается в том, что цилиндрическая поверхность призмы ограничена двумя параллельно расположенными торцами и двумя пересекающимися равными плоскими поверхностями, первая из которых является рабочей, а угол, образованный первой и второй пересекающимися поверхностями, не превышает величины, обеспечивающей совмещение в процессе работы границы проекции пьезоэлемента на рабочую поверхность и линии пересечения плоских поверхностей, причем граница проекции пьезоэлемента на рабочую поверхность является ближайшей относительно второй поверхности призмы, при этом призма с накладкой и фиксатором ее положения установлены в корпусе, форма которого повторяет форму призмы, а сам корпус снабжен окном, в котором размещена рабочая поверхность призмы. Технический результат: повышение эффективности преобразования падающего излучения в возбуждаемую волну и уменьшение реверберационных помех. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано при получении титановых образцов для неразрушающего контроля с искусственными дефектами, преимущественно плоскодонных отражателей для ультразвука с широким диапазоном диаметров плоского дна отверстия - имитатора дефекта. Производят диффузионную сварку заготовки в условиях нагрева и всестороннего сжатия. Заготовка образована соединением двух цилиндрических деталей с плоскими торцами и имитатором дефекта в виде отверстия в одной из них. Отверстие выполняют несквозным с выходом в зону стыка деталей. Цилиндрические детали заготовки выполняют с фланцами со стороны стыка. Перед сваркой зону соединения герметизируют. По завершении сварки производят удаление кольцевого выступа фланцевого соединения и донной части детали с отверстием до выхода упомянутого отверстия на поверхность полученного образца-эталона. Изобретение позволяет повысить качество образцов-эталонов за счет снижения объемной деформации и искажения геометрии искусственного дефекта. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Предложен тест-образец для ультразвукового контроля тепловыделяющих элементов ядерных реакторов, выполненный в виде ступенчатого стержня, материал которого совпадает с материалом оболочки тепловыделяющего элемента. При этом он имеет в зоне, соответствующей зоне сварного шва тепловыделяющего элемента, глухое отверстие с дном в виде полусферы. Диаметр и глубина отверстия составляют пятую часть толщины стенки оболочки тепловыделяющего элемента. Использование тест-образца позволяет повысить точность настройки установок контроля качества сварных швов тепловыделяющих элементов ядерных реакторов, выполненных электронно-лучевой сваркой. 1 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к ультразвуковой дефектоскопии, и предназначено для контроля прилегания оболочки к сердечнику тепловыделяющих элементов втулочной формы. Тест-образец для ультразвукового контроля тепловыделяющих элементов ядерных реакторов содержит стержень с насадкой и элементы с искусственными дефектами, выполненные в виде шайб с различными продольными пазами и установленные последовательно с чередованием друг за другом. При этом величина паза одной шайбы равна минимальной регистрируемой площади неприлегания по внешней оболочке, а величина паза другой шайбы равна минимальной регистрируемой площади неприлегания по внутренней оболочке. В результате повышается точность настройки ультразвуковых преобразователей. 3 ил.