Удосконалення луно-імпульсного методу контролю товщини виробів і матеріалів

Abstract

Подається підхід щодо збільшення точності контролю товщини виробів і матеріалів луно-імпульсним методом. Показано типи похибок, що мають місце в існуючому луно-імпульсному методі контролю. Вказано причини їх виникнення. Показано, у який спосіб можна зменшити похибку вимірювання у випадку затримки часу поширення ультразвукового променя від первинного перетворювача до об’єкта контролю. Запропоновано метод обчислення часу поширення ультразвукового променя між першим та другим луно-імпульсом при контролю товщини. Подається математичний опис обчислення хвильових параметрів спрямованих ультразвукових хвиль, що дозволив запропонувати метод визначення швидкості поширення ультразвуку в реальному об’єкті контролю. В основу запропонованого методу покладено вимірювання на досліджуваному об’єкті хвильового числа нульової антисиметричної моди спрямованої ультразвукової хвилі та подальше визначення параметрів поширення ультразвуку.

Представлен подход к увеличению точности контроля толщины эхо-импульсным методом. Показаны типы погрешностей, имеющих место в существующем эхо-импульсном методе контроля. Даны причины их возникновения. Показано, каким образом можно уменьшить погрешность при задержках времени распространения ультразвукового луча от первичного преобразователя к объекту контроля. Предложен метод вычисления времени распространения ультразвукового луча между первым и вторым эхо-импульсом при контроле толщины. Представлено математическое описание вычисления волновых параметров направленных ультразвуковых волн, что позволило предложить метод определения скорости распространения ультразвука в реальном объекте контроля. В основе предложенного метода лежит измерение на исследуемом объекте волнового числа нулевой антисимметричной моды направленной ультразвуковой волны и дальнейшее определение параметров распространения ультразвука.

An approach to the increasing of the thickness control precision by means of the pulse-echo technique is presented. Types of errors that occur in the existing pulse-echo technique of control are described. Their causes are defined. It is shown how to reduce the errors under time delay of the ultrasonic beam expansion from the primary transducer to the monitor object. The method of calculating the propagation time of the ultrasonic beam between the first and second pulse-echo while controlling the thickness is proposed. The mathematical calculation of wave parameters of the guided ultrasonic waves is described. This made it possible to offer a method for determining the propagation speed of ultrasound in the real object of control. The proposed method is based on measuring the test object wave number of a zero antisymmetric mode of the guided ultrasonic wave and the subsequent determination of parameters of ultrasound propagation.