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: ..путем измерения скорости распространения или времени распространения акустических волн – G01N 29/07

Использование: для контроля конструкций с использованием ультразвука в пространствах с малым зазором. Сущность: заключается в том, что контрольный сканер [1000] имеет низкопрофильное строение, предназначенное для вхождения в узкие пространства и контроля конструкций [10], например сварных соединений [13]. Узлы колесной рамы [1100, 1200] перемещают держатель зонда в сборе [1110] с ультразвуковой (US) решеткой [1400], которая испускает ультразвуковые лучи через конструкцию [10] и принимает отраженные звуковые волны. Держатель зонда в сборе [1110] вытягивается, и ультразвуковой луч отклоняется для контроля в узких местоположениях. Узлы колесной рамы [1100, 1200] катятся на колесах [1140, 1240], которые приводит в движение блок кодирования [1250]. Блок кодирования [1250] обеспечивает определенные местоположения для принятых звуковых волн относительно сварного шва. Местоположения и принятые звуковые волны используются для восстановления сигнала, показывающего дефекты внутри конструкции [10]. Колеса [1140, 1240] могут быть магнитными, чтобы удерживаться на контролируемой конструкции [10]. Тормозная система [1600] может применяться для удержания контрольного сканера [1000] в заданном местоположении. Технический результат: обеспечение возможности контроля узких пространств. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для определения упругих констант делящихся материалов при повышенных температурах. Сущность заключается в том, что установка для определения упругих констант делящихся материалов при повышенных температурах содержит звуководы, снабженные акустическими изоляторами, между концами звуководов размещен образец из делящегося материала, а на противоположных коцах установлены пьезоэлектрические преобразователи, соединенные с генератором и регистрирующей аппаратурой, при этом образец и часть звуководов окружены нагревателем и помещены они в вакуумную камеру, при этом образец соединен с термопарой, вакуумная рабочая камера помещена в герметичный перчаточный бокс и имеет рубашку охлаждения и протоки охлаждения проточной водой. Технический результат: обеспечение возможности проведения ультразвуковых резонансных испытаний делящихся материалов при повышенных температурах, получение значений модуля нормальной упругости и коэффициента Пуассона в зависимости от температуры в диапазоне температур 20-600°C, с одновременной защитой персонала и окружающей среды от воздействия испытуемых делящихся материалов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование: для идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана. Сущность заключается в том, что измеряют зависимость скорости распространения ультразвуковой волны в легких сплавах от содержания в них водорода. Способ отличается тем, что на поверхности металла устанавливают источник и приемник акустического излучения, измеряют скорость распространения УЗ волн в зависимости от углового положения источника и приемника, изменяют расстояние между приемником и датчиком излучения, и при каждом изменении расстояния и угла находят максимальную скорость УЗ волн, соответствующую определенному содержанию водорода в металле, и по эталонной зависимости скорости УЗ волн от концентрации водорода в металле находят концентрацию водорода, соответствующую водородному охрупчиванию легкого сплава. Технический результат: увеличение точности идентификации водородного охрупчивания легких сплавов на основе титана. 3 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для контроля технического состояния колесной пары железнодорожного транспорта при его движении по рельсовому пути. Согласно способу после наезда колеса (9) на стык (4) в колесе начинает распространяться круговая волна, которая проходя по колесу (9), вызывает появление акустической волны, исходящей от колеса и регистрируемой датчиком (1). Датчик преобразует акустическую волну в электрический сигнал. При отсутствии трещин длительность и частота сигнала будут иметь определенное значение. В случае наличия трещины в колесе указанные параметры изменятся - длительность и частота уменьшатся, что будет свидетельствовать о недопустимости дальнейшей эксплуатации этого колеса. Затем колесо (9) начнет катиться по участку (5), протяженность которого в данном случае равна половине длины окружности колеса, на котором с помощью акустических датчиков осуществляется проверка качества поверхности катания. В результате упрощается конструкция осуществляющего контроль устройства, повышаются эксплуатационные характеристики, снижается энергопотребление. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для определения молекулярно-массового распределения полимера в растворе. Сущность: заключается в том, что выполняют заполнение камеры раствором полимера, излучение импульсов, прием импульсов, прошедших образец, расчет скорости распространения и коэффициента затухания ультразвука, при этом импульсы излучают с различной частотой и на основе массива коэффициентов затухания и скоростей распространения ультразвука рассчитывают функцию молекулярно-массового распределения полимера в растворе по определенному математическому выражению. Технический результат: обеспечение возможности разработки способа ультразвукового контроля молекулярно-массового распределения раствора полимера, позволяющего оперативно определять величину молекулярно-массового распределения раствора полимера. 4 ил.

Использование: для ультразвукового контроля плотности в процессе эксплуатации деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена. Сущность: заключается в том, что возбуждают ультразвуковые волны в заданной зоне исследуемой детали с известной начальной плотностью ₀, измеряют время их распространения, повторно возбуждают ультразвуковые волны в этой же зоне в процессе эксплуатации, измеряют время их распространения, определяют относительное изменение времени распространения t и рассчитывают плотность исследуемой детали по следующему уравнению: = ₀·[1+(a· t+b)], где а и b - эмпирические коэффициенты. Технический результат: повышение точности определения плотности деталей из высоконаполненных композитных материалов на основе октогена и обеспечение возможности в любой заданный период эксплуатации проведения контроля деталей различного размера и конфигурации при одностороннем доступе, а также через слои других материалов с применением типовых промышленных приборов, в том числе в полевых условиях.

Использование: для измерения удлинения стержневой арматуры железобетонной конструкции. Сущность заключается в том, что через стержень арматуры пропускают ультразвуковой сигнал, измеряют фазу сигнала на выходе из стержня при ненагруженном и нагруженном состояниях, а удлинение стержня определяют по формуле

где = ₂- ₁; ₁ - фаза сигнала на выходе из стержня арматуры при его ненагруженном состоянии; ₂ - фаза сигнала на выходе из стержня арматуры при его нагруженном состоянии; с - скорость прохождения ультразвука в арматуре; f - частота сигнала. Технический результат: повышение точности измерения удлинения арматуры, снижение энергозатрат, а также возможность контроля удлинения арматурного стержня в готовой железобетонной конструкции. 2 ил.

Изобретение относится к акустической дефектоскопии и предназначено для магистральных трубопроводов. Способ определения толщины слоя коррозии трубы по длине трубопровода основан на функциональной зависимости скорости звука в стенке трубы и затухания звука от степени коррозии трубы. Для измерения коррозии на трубе устанавливают обратимые пьезокерамические приемоизлучатели с шагом в несколько километров и с их помощью регистрируют сигналы продольной звуковой волны. Методом математического анализа сигналов определяют скорость и затухание звука в трубе, а по ним вычисляют толщину слоя коррозии выделенного участка трубы между смежными приемоизлучателями. В качестве источника звукового сигнала используют технологический шум перекачиваемого продукта, а на отключенном для профилактики трубопроводе используют активные шумоподобные зондирующие посылки, которые формируют компьютером и излучают пьезокерамическими приемоизлучателями. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности и увеличение дальности контроля.

Использование: для определения плотности древесины. Сущность: заключается в том, что вычисляют коэффициенты, определяющие зависимость плотности древесины подлежащего измерению образца древесины от скорости распространения ультразвуковых колебаний для конкретной породы древесины с учетом ее влажности, осуществляют продольно-поперечное ультразвуковое прозвучивание измеряемого образца древесины, измеряют время прохождения ультразвуковых колебаний через подлежащий измерению образец древесины, при этом измерение времени прохождения ультразвуковых колебаний через подлежащий измерению образец древесины и протяженности подлежащего измерению образца древесины осуществляют в продольно-поперечном направлении с учетом постоянной базовой продольной длины измеряемого образца древесины и переменной величины торцевой части подлежащего измерению образца древесины, с учетом протяженности измеряемого образца древесины и времени прохождения ультразвуковых колебаний через подлежащий измерению образец древесины определяют скорость распространения ультразвуковых колебаний в подлежащем измерению образце древесины и определяют плотность древесины с учетом полученной скорости распространения ультразвуковых колебаний и предварительно полученных коэффициентов, определяющих зависимость плотности от скорости распространения ультразвуковых колебаний в конкретной породе древесины с учетом ее влажности. Технический результат: обеспечение возможности измерения с высокой точностью плотности древесины. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к кампанологии (колоколоведению - науке о колоколах) и имеет целью определение возраста наиболее ценных для истории колоколов. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения возраста колокола. Способ заключается в том, что снимают скорость звука в материале колокола, затем колокол помещают в газостат, обжимают при давлении 1000-2000 атмосфер, затем снова снимают скорость звука в обжатом материале колокола, а возраст колокола определяют, используя следующую математическую зависимость:

где Т - возраст, в годах;

С_зв1 - значение скорости звука в материале колокола до помещения колокола в газостат, м/сек;

С _зв2 - значение скорости звука в материале колокола после помещения колокола в газостат, м/сек. 1 табл.

Использование: для ультразвукового контроля средневесовой молекулярной массы полимеров в растворе. Сущность: заключается в том, что осуществляют заполнение камеры раствором полимера, излучение импульсов ультразвуковых колебаний, прием импульсов, прошедших образец, расчет скорости распространения и коэффициента затухания ультразвука, после чего на основе коэффициента затухания и скорости распространения ультразвука находят средневесовую молекулярную массу полимера в растворе, используя экспериментально определенные параметры математической модели связи средневесовой молекулярной массы с акустическими характеристиками раствора полимера. Технический результат: повышение экспрессности и точности определения средневесовой молекулярной массы полимеров в растворе. 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области определения механических свойств, характеризующих упругость эластичных биологических тканей, в частности кожи человека. В соответствии со способом прижимают к поверхности испытуемой биоткани с одинаковым усилием прижатия контактные элементы излучающего и приемного преобразователя, возбуждают на поверхности испытуемой ткани механические колебания акустического диапазона волн; измеряют время задержки принятого сигнала относительно излученного, измерения проводят на нескольких частотах акустического диапазона, используя для каждого измерения гармонический сигнал постоянной частоты и амплитуды. При этом перед каждым измерением производят калибровку измерителя, в ходе которой определяют частоты собственного резонанса элементов измерителя и исключают их из числа используемых при измерении, компенсируют наведенные сигналы помехи и выбирают усилие прижатия преобразователей, обеспечивающее наименьшую глубину проникновения акустических волн в испытуемую биоткань. Затем проводят измерения на нескольких частотах, амплитуда принятого сигнала на которых имеет экстремальные значения. Использование изобретения позволяет повысить достоверность измерений. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов, в частности к технологии очистки магистральных трубопроводов методом продувки воздухом или газом с помощью очистных внутритрубных устройств типа «поршень», конкретно к определению местоположения и поиску поршня. Заявленный способ заключается в том, что с места измерения посылают по центру трубопровода к внутритрубному снаряду акустический импульс, генерируемый путем импульсной подачи порции сжатого до сверхкритического давления воздуха, в полость магистрального трубопровода в направлении внутритрубного снаряда с максимально ограниченной по времени длительностью переходных процессов начала и конца подачи и процесса импульсной подачи воздуха, принимают в месте измерения акустический импульс, отраженный от внутритрубного снаряда, при этом измеряют промежуток времени от момента посылки акустического импульса до момента приема отраженного акустического импульса и определяют расстояние от места измерения до внутритрубного снаряда. Устройство, реализующее способ, содержит корпус, запорный орган в виде клапана с хвостовиком, установленный в корпусе, подвижный плунжер, посаженный на хвостовик, две пружины, пневмоцилиндр двустороннего действия, поршень которого выполнен заодно с плунжером, а цилиндр - заодно с корпусом, приемник давления, четырехлинейный двухпозиционный пневмораспределитель с электромагнитным приводом с электроконтактным реле давления, пятилинейный двухпозиционный пневмораспределитель, тарелку, установленную на свободном конце хвостовика и совмещенную с золотником пятилинейного двухпозиционного пневмораспределителя, ресивер, подключенный к пневмосети, при этом полость корпуса вдоль оси разделена пневмоцилиндром на две камеры: переднюю - с выходным отверстием, сопрягаемым с клапаном, и сообщенную с ресивером и с электроконтактным реле давления; и заднюю - с загрузочной полостью, сопрягаемую с тарелкой; причем передняя и задняя камеры сообщены через пятилинейный двухпозиционный пневмораспределитель, сообщающий также загрузочную полость с атмосферой. Достигаемым техническим результатом является повышение точности и дальности определения местоположения внутритрубных снарядов при очистке магистральных трубопроводов сжатым воздухом за счет повышения идентифицируемости акустического импульса. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для определения степени кристалличности эластомеров. Сущность: способ заключается в том, что осуществляют излучение импульсов ультразвуковых колебаний излучателем, производят прием импульсов, прошедших образец, приемником, измеряют скорости их распространения и коэффициент затухания ультразвуковых колебаний, а на основе измеренных параметров ультразвуковых колебаний рассчитывают степень кристалличности эластомера по следующей зависимости:

Использование: для определения модулей упругости бериллиевой бронзы Бр.Б2. Сущность: заключается в том, что через деталь пропускают только поперечный тип ультразвуковой волны, определяют скорость ее прохождения через деталь и вычисляют модуль нормальной упругости и модуль сдвига, справедливые для различных степеней деформации и режимов термической обработки деталей, по следующим формулам: Е=0.1086·V -132 (ГПа), G=0.044·V -57.8 (ГПа). Технический результат: определение модуля нормальной упругости и модуля сдвига по формулам с экспериментальным определением только одного параметра (скорости поперечных волн), без измерения плотности изготавливаемой детали и без применения сложных математических расчетов. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в материаловедении для массового контроля состава изделий из двухфазных композитов. Техническим результатом изобретения является проведение массового неразрушающего контроля фазового состава готовых изделий с необходимой точностью более просто и экспрессно. Способ акустического контроля состава изделий из двухфазного композита заключается в выборе образца сравнения из партии контролируемых изделий и предварительном определении его состава известным методом, идентичном измерении скоростей ультразвука (УЗ) в образце сравнения и в ряде изделий из компонента композита с большей скоростью УЗ в нем и из двухфазных композитов. Измерение скорости УЗ проводят импульсным методом в одинаковых физических условиях. Состав двухфазных композитов определяют при условии V₁ V_i и V₁>V_Э, из соотношений:

Изобретение относится к неразрушающим средствам анализа свойств материалов акустическими методами. Техническим результатом изобретения является упрощение массового контроля состава двухфазных изделий и проведение его более экспрессно с необходимой точностью. Способ акустического контроля состава изделий из двухфазного композита заключается в измерении скоростей распространения идентичных колебаний в изделиях из каждого компонента и из контролируемого композита импульсным способом и в одинаковых физических условиях. Состав двухфазного композита определяют при условии V₁ V_i V₂, из соотношений:

Использование: для ультразвукового контроля бетонных и железобетонных конструкций сооружений в процессе эксплуатации. Сущность: заключается в том, что дефектоскопию бетонных и железобетонных конструкций ультразвуковым продольным профилированием путем установки излучателя и приемника ультразвуковых колебаний (УЗК) на одинаковом расстоянии от оси трещины, а в ненарушенном бетоне на фиксированной базе, учет времени распространения волны, огибающей трещину, и среднего времени распространения продольных волн УЗК в ненарушенном бетоне на фиксированной базе, определение средней скорости продольных волн в ненарушенном бетоне осуществляют при отрицательных температурах окружающей среды, причем устанавливают среднюю влажность ненарушенного бетона и среднюю влажность бетона в зоне трещины на участке установки излучателя и приемника УЗК, а глубину трещин в бетоне с учетом реальной влажности и при наличии кристаллов льда в его порах определяют расчетом по соответствующему математическому выражению. Технический результат: повышение точности и надежности определения глубины трещин в бетоне при отрицательных температурах окружающей среды с учетом реальной влажности и наличия кристаллов льда в его порах в эксплуатируемых конструкциях сооружений. 3 ил.

Использование: для выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами. Сущность заключается в том, что осуществляют введение посредством пьезоэлектрического преобразователя ультразвукового дефектоскопа импульсов ультразвуковых колебаний в покрытие, прием и преобразование многократно отраженных импульсов в эхо-сигналы, определение закономерности изменения амплитуды эхо-сигналов от толщины покрытия, полученной на образце с различной толщиной покрытия, при этом на контролируемом образце определяют зависимости времени регистрации и отношения амплитуды первого и наибольшего по амплитуде (контрольного) среди последующих эхо-сигналов от толщины покрытия, последовательно выявляют нарушения сплошности покрытия по скачкообразному уменьшению времени регистрации первого эхо-сигнала, нарушения соединения покрытия с металлом по уменьшению отношения амплитуд, нарушения сплошности металла по скачкообразному уменьшению времени регистрации контрольного эхо-сигнала менее значений, определяемых с помощью полученных зависимостей с учетом толщины покрытия. Технический результат: повышение достоверности и производительности способа выявления нарушений соединения полимерного покрытия с металлическими трубами за счет отделения их от нарушений сплошности самого покрытия или металла трубы. 4 ил.

Использование: для контроля толщины поврежденного слоя бетона в эксплуатируемых конструкциях сооружений. Сущность: заключается в том, что толщину поврежденного слоя бетона в эксплуатируемых конструкциях сооружений осуществляется при повышенной влажности бетона при отрицательных температурах и, как следствие, при наличии кристаллов льда в порах бетона. При этом осуществляют дефектоскопию бетонных и железобетонных конструкций ультразвуковым продольным профилированием путем неподвижной установки на бетонной поверхности излучателя и последовательного перемещения приемника с постоянным шагом от 10 до 100 мм по линии, проходящей через точку установки излучателя, фиксируют отсчет времени распространения ультразвуковых продольных волн при каждой установке приемника, строят график зависимости времени от расстояния между излучателем и приемником, называемый годографом скорости, определяют перелом линии годографа на стыке поврежденного и неповрежденного бетона, устанавливают скорость ультразвука в неповрежденном и поврежденном слоях бетона, а также влажность неповрежденного и поврежденного слоев бетона, после чего определяют толщину поврежденного слоя бетона по соответствующей математической формуле. Технический результат: повышение точности и надежности определения толщины поврежденного слоя бетона при отрицательных температурах окружающей среды с учетом реальной влажности и наличия кристаллов льда в его порах в эксплуатируемых конструкциях сооружений. 3 ил.

Использование: для контроля прочности бетона в бетонных и железобетонных конструкциях в процессе эксплуатации. Сущность: заключается в том, что прочность бетона в бетонных и железобетонных конструкциях осуществляется при повышенной влажности бетона при отрицательных температурах и, как следствие, при наличии кристаллов льда в порах бетона. При этом согласно первому варианту используют водонасыщенные, замороженные, бетонные образцы-кубы с последующим построением тарировочной зависимости «скорость ультразвука - прочность бетона», используя которую в дальнейшем устанавливают прочность бетона. Согласно второму и третьему варианту способа определяют скорость ультразвука не менее чем в десяти участках контролируемой зоны конструкции с последующим определением прочностей в участках путем выбуривания кернов из намеченных участков для испытания их на прочность, после чего производят расчетное определение прочности бетона. Технический результат: повышение точности и надежности определения прочности бетона повышенной влажности при наличии кристаллов льда в его порах. 3 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.