Ультразвуковой дефектоскоп

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий генератор зондирующих импульсов и подключеннй й к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь , блок усиления-регистрации, блок селекции., блок задержки и формирователь строб-импульсов, выход которого подключен к второму входу блока усиления-регистрации, а выход генератора зондирующих импульсов соединен с вторым входом блока селекции , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контр оля и расширения области применения дефектоскопа, формирователь строб-импульсов состоит из дополнительного излучающего преобразователя, подключенного к генератору зондирующих импульсов, последовательно соединенных дополнительного приемного .преобразователя, усилителя, первой многозвенной линии задержки, блока S схем совпадения, вторые входы которого соединены с выходом блока с еле к-/Л ции, второй многозвенной линии задерж- / ки и триггера, второй вход которого f является входом формирователя стробимпульсов , а выход - его выходом. д

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5l) 6 01 N 29/04

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕ П=ЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный комитет сссР по делАм изоБРетений и ОтнРытий (21) 2943998/25-28 (22) 24.06.80 (46) 15.11. 83. Бюл. Р 42 (72) В.А.Каширин (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 620.179.16(088.8) (56) 1, Ермолов И.Н. Физические; основы эхо-и теневого методов ультра 1 звуковой дефектоскопии. М., "Машиностроение", 1970, с. 23-24.

2. Описание установки ДУЭТ-4 (3600) завода "Азовсталь" (прототип). (54) (57 ) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий генератор зондирующих импульсов и подключенный к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления-регистрации, „;SU„,1054765 А блок селекции., блок задержки и формирователь строб-импульсов, выход которого подклкчен к второму входу блока усиления-регистрации, а выход генератора зондирующих импульсов соединен с вторым входом блока свлекции, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля и расширения области применения дефектоскопа, формирователь строб-импульсов состоит из дополнительного излучающего преобразователя, подключенного к генератору зондирующих импульсов, последовательно соединенных дополнительного приемногс ,преобразователя, усилителя, первой многозвенной линии задержки, блока схем совпадения, вторые входы которого соединены с выходом блока селек- фф ции, второй многозвенной линии задерж- ки и триггера, второй вход которого является входом формирователя стробимпульсов, а выход — его выходом.

1054765

Изобретение относится к нераэрушающим испытаниям ультразвуковым методам и может быть использовано для контроля качества плоских из— делий.

Известен ультразвуковой дефекто- 5 скоп, содержащий генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, блок селекции, формирователь строб-импульсов и регистратор (11 .

Недостатком известного дефектоскопа является невозможность достоверного контроля плоских изделий переменной толщины эхо-теневым методом контроля. 15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой дефектоскол, содержащий генератор зондирующих импульсов и подключенный к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления — регистрации, блок селекции, блок задержки и формирователь строб-импульсов, выход которого подключен к второму входу блока усиления — регистрации, а выход генератора зондирующих импульсоь соединен с вторым входом блока селекции (2) . 30

Недостатком известного дефектоскопа является малая надежность контроля и невозможность контролировать плоские изделия переменной толшины, так как длительность строб- 35 импульса, определяющая зону контроля, устанавливается в формирователе строб-импульсов, выполненном в виде одновибратора, на основе заранее известной толщины контролируемого изде-40 лия и является фиксированной. При контроле раэнотолщинных изделий будут образовываться области, в которых дефекты не регистрируются зхо-сквозным методом, более чувствительным по сравнению с теневым.

10

Цель изобретения — повышение надежности контроля и расширение области применения дефектоскопа.

Поставленная цель достигается тем, 50 что в ультразвуковом дефектоскопе, содержащем генератор зондирующих импульсов и подключенный к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления - регистрации, блок селекции, блок задержки и формирователь строб-импульсов, выход которого подключен к второму входу блока усиления — регистрации, а. выход генератора зондирующих импульсов соединен с вторым входом блока селекции, формирователь строб-импульсов состоит из дополнительного излучающего преобразователя, подключенного к генератору зондирующих импульсов, 65 последовательно соединенных дополнительного приемного преобразователя, усилителя, первой многоэвенной линии задержки, блока схем совпадения, вторые входы которого соединены с выходом блока селекции, второй многоэвенной линии задержки и триггера, второй вход которого является входам формирователя строб-импульсов, а выходего выходом.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит генератор 1 зондирующих импульсов и подключенный к нему излучающий преобразователь 2, последовательно соединенные приемный преобразователь

3, блок 4 усиления — регистрации, блок 5 селекции, блок 6 задержки и формирователь 7 строб-импульсов, выход которого подключен к второму входу блока 4 усиления — регистрации, а выход. генератора 1 зондирующих импульсов соединен с вторым входом блока 5 селекции. Формирователь 7 строб-импульсов выполнен из дополнительного излучающего преобразователя

8, подключенного к генератору 1 зондирующих импульсов, последовательно соединенных дополнительного .приемного преобразователя 9, услителя 10, пер вой многозвенной линии 11 эадеркжи, I блока 12 схем совпадения, вторые входы которого соединены с выходом блока

5 селекции, второй многоэвенной линии 13 задержки и триггера 14, второй вход которого является входом формирователя 7 строб-импульсов, а выход — его выходом.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Генератор 1 зондирующих импульсов одновременно возбуждает излучающий преобразователь 2 и дополнительный излучающий преобразователь 8, а также подает импульс управления на блок 5 селекции, в котором выделяется первый прошедший ультразвуковой импульс. Зондирующий ультразвуковой импульс распространяется через иммерсионную,среду 15 и контролируемое изделие 16, в котором он испытывает многократные внутренние частичные отражения как от противоположных поверхностей изделия, так и от дефектов, при наличии таковых в изделии в месте его прозвучивания.

В результате на приемный преобразователь 3, помещенный в ту же иммерсионную среду, что и иэлучак1щий преобразователь 2, и установленный на фиксированном расстоянии соосно с ним, но с противоположной стороны контролируемого плоского изделия

16, поступает целая совокупность ультразвуковых импульсов.

Приемным преобразователем 3 эти импульсы преобразуются в соответственные электрические импульсы. Причем время распространения первого прошедшего ультразвукового импульса, т.е. импульса, не испытавшего внутренних отражений от противоположных поверхностей контролируемого иэделия 16, однозначно связано с толщиной контролируемого изделия в месте его прозвучивания для данного зондирующего ультразвукового импульса.

Высокочастотный ультразвуковой импульс, .возбужденный дополнительным излучателем 8, после прохождения через иммерсионную среду 15 принимается дополнительным приемным преоб-. разователем 9, установленным соосно с излучающим преобразователем 8, причем оба они установлены.в том же объеме иммерсионной среды 15, что и излучающий 2 и приемный 3 преобразователи, но вне эоны прохождения контролируемого изделия 16. В результате фиксации расстояния между до; полнительными излучающим преобразователем 8 и приемным преобразовате.лем 9 разность между временем распространения первого прошедшего ультразвукового импульса в рабочем акустическом тракте и временем распространения ультразвукового импульса между дополнительными излучающим преобразователем 8 и приемным преобразователем 9 также однозначно связана с толщиной контролируемого изделия 16. В этом случае автоматически вводится поправка на изменение скорости распространения ультразвуковых импульсов в иммерсионной среде 15 в зависимости от ее температуры и состава.

Сигнал с дополнительного приемного преобразователя 9 поступает на

;усилитель 10, с выхода которого он. подается на вход первой многозвенной линии 11 задержки, где осуществляется временная задержка сигнала на время Т = N c<, где Й - количество отводов первой многозвенной линии 11 задержки, а 4 — время задержки сигнала между соседними отводами.

Сигналы с выходов первой. многоэвенной линии 11 задержки поступают на входы блока 12 схем совпадения, которая содержит N схем совпадений.

На вторые входы этого блока подается первый прошедший импульс, выделенный э блоке 5 селекции, на кото1нп поступает усиленная в блоке 4 усиления — регистрации совокупность импульсов с выхода приемного преобразователя 3. Срабатывание какой-либо схемы совпадения в блоке 12 схем совпадения позволяет определить разницу времени распространения сигналов между излучающим 2 и приемным 3 преобразователями и дополнительными

10 излучающим преобразователем 8 и приемным преобразователем 9, а следовательно, и толщину изделия 16.

Каждой схеме совпадения соответствует свое значение толщины контролируемого изделия 16. Сигнал от сработавшей схемы совпадения блока

12 схем совпадения поступает на соответствующий вход второй многозвенной линии 13 задержки, где он задерживается на время Т равное удвоенному значению времени распространения ультразвукового импульса через толщину контролируемого изделия 16.

С выхода второй многозвенной линии

13 задержки сигнал поступает на второй вход триггера 14, на первый вход которого подается выделенный в блоке 5 селекции первый прошедший . импульс, задержанный в блоке 6 за.

fl держки на время с равное длитель30 ности этого импульса. Таким образом, на выходе триггера 14 формируется строб-импульс, длительность л которого равна Т > = Т вЂ” . Стробимпульс поступает на вход блока 4 усиления — регистрации, где происходит выделение и регистрация эхо-импульсов, отраженных от деФектов во эременном интервале, определяемом строб-импульсом, что соответ40 ствует технологии зхо-сквозного ,метода контроля. Первый прошедший импульс используется для регистрации дефектов по теневому методу ультразвукового контроля.

Применение ультразвукового дефек45 тоскопа для контроля плоских изделий переменной толщины позволяет уменьшить приповерхностные неконтролируемые зоны изделий вследствие автоматического формирования строб-импульса, длительность которого зави. сит от толщины изделия непосредственно в месте прозвучивания, что повышает надежность ультразвукового контроля.

1054765

Составитель К. Царев

Редактор О. Колесникова Техред А.Бабинец

Корректор И.Эрдейи

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ, 9096/51 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5