Ультразвуковой дефектоскоп

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, усилитель и электронно-лучевую трубку, последовательно соединенные синхронизатор и генератор развертки, подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки, генератор зондирующих импульсов , включенный между вторым выходом синхронизатора и входом усилителя, подключенный к последнему cy lмaтop и индикаторы дефекта и акустического контакта, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьпления надежности контроля, он снабжен последовательно соединенными и подключенными с второму выходу генератора зондирующих импульсов первой и второй линиями задержки, соединенными с ними двумя каналами из последовательно соединенных фазоинвертора и делителя напряжений, выходы 1саналов соединены и подключены к входу сумматора, подключенными к выходам последнего последовательно соединенными первым блоком разделения,третьей линией задержки, третьим фазоинвертором и первой схемой совпадения, подключенной к индикатору акустического кон- § такта, и вторым блоком разделения, выход которого подключен к второму входу первой схемы совпадения, и последовательно соединенными четвертой линией задержки, подключенной к усилителю, и второй схемой совпадения , второй вход которой подключен к выходу первого блока разделения , а выход - к индикатору дефектов iramt) СО -1 ее 00

СОЕЗ СОВЕТСНИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 G 01 N 29/04 описание изоБРЕТЕНИЯ / "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С 4 в ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21)3609745/25-28 (22) 24.06.83 (46) 15.09.84. Вюл. Р 34 (72) В.С.Мироненко и В.К.Скасырский (71) Волгодопский филиал Всесоюзного проектно-конструкторского технологического института атомного машиностроения и котлостроения (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 560176 кл. G 01 II 29/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 715992, кл. G 01 И 29/04, 1977 (прототип). (54)(57) ультрАзвуковой дк иктоскоп, содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, усилитель и электронно-лучевую трубку, последовательно соединенные синхронизатор и генератор развертки, подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки, генератор зондирующих импульсов, включенный между вторым выходом синхронизатора и входом усилителя, подключенный к последнему сумматор и индикаторы дефекта и акустического..SV„„ 8 А контакта, отличающийся тем, что, с целью повышения надежь:ости контроля,он снабжен последовательно соединенными и подключенными к второму выходу генератора зондирующих импульсов первой и второй линиями задержки, соединенными с ними двумя каналами из последовательно соединенных фазоинвертора и делителя напряжений, выходы каналов соединены и подключены к входу сумматора, подключенными к выходам последнего последовательно соединенными первым блоком разделения, третьей линией задержки, третьим фазоинвертором и первой схемой совпадения, подключенной к индикатору акустического кон- Я такта, и вторым блоком разделения, выход которого подключен к второму входу первой схемы совпадения, и последовательно соединенными четвер- С „ той линией задержки, подключенной к усилителю, и второй схемой совпа- Я дения, второй вход которой подключен к выходу первого блока разделения, а выход — к индикатору дефектов. е н

1113738

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при проведении механизированного, (автоматизированного) ультразвукового контроля металлических изделий с иммерсионным вариантом ввода ультразвука в изделие.

Известно устройство, работающее по способу контроля чувствительности измерений при ультразвуковой 10 дефектоскопии, в котором ультразвуковые колебания, отраженные от контактной поверхности призмы и от поверхности иэделия, принимаются дополнительным преобразователем, и по относительному изменению амплитуд этих колебаний и амплитуды эхо-сигнала от отражателя судят о чувствительности приемного тракта дефектоскопа и качестве акустического контакта 613 .

Недостатки дефектоскопа заключаются в том, что устройство требует второй дефектоскоп, а также специальный искатель с двумя преобразователями и кабелями, дефект выявляется недостоверно, так как сигнал от него может совпасть с сигналом от границы раздела, что вызывает срабатывание аппаратуры как о нарушени« акустического контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, усилитель и электронно-лучевую трубку, последовательно соединенные синхронизатор и генератор развертки, подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки, генератор зондирующих им- 40 пульсов, включенный между вторым выходом синхронизатора и входом усилителя, подключенный к последнему сумматор и индикаторы дефекта и акустического контакта l2) . 45

Недостатком известного дефектоскопа является низкая надежность контроля.

Целью изобретения является повышение надежности контроля.

Поставленная цель достигаетс-, тем, что ультразвуковой дефектоскоп,содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, усилитель и электронно-лучевую трубку, последовательно соединенные синхронизатор .и генератор развертки,подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки, генератор зондирующих импульсов, включенный между вторым выходом синхронизатора и входом усилителя, 60 подключенный к последнему сумматор и индикаторы дефекта и акустического контакта, снабжен последовательно соединенными и подключенными к второму выходу генератора зондирующих им- 65 пульсов первой и второй линиями задержки, соединенными с ними двумя каналами из последовательно соединенных фазоинвертора и делителя напряжений, выходы каналов объединены и подключены к входу сумматора, подключенными к выходам последнего последовательно соединенными первым блоком разделения, третьей линией задержки, третьим фазоинвертором и первой схемой совпадения, подключенной к индикатору акустического контакта, и вторым блоком разделения, выход которого подключен к второму входу первой схемы совпадения.и последовательно соединенными четвертой линией задержки, подключенной к усилителю, и второй схемой совпадения, второй вход которой подключен к выходу первого блока разделения, а выход — к индикатору дефектов.

На чертеже представлена блок-схема дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп co, -,ержит последовательно соединенные пьезопреобразователь 1 с выполненными в его призме 2 искусственными отражателями 3 и 4, пьезоэлементом 5, который устанавливается на изделие

6 с дефектом 7 через слой 8 контактной жидкости, усилитель 9 и электронно-лучевую трубку 10, последователь ю соединенные синхронизатор 11 и генератор 12 развертки, подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки (ЭЛТ 10, генератор 13 зондирующих импульсов, включенный между вторым входом синхронизатора 11 и входом усилителя 9, подключенный к последнему сумматор 14, индикаторы

15 и 16 дефекта и акустического контакта соответственно, последовательно соединенные и подключенные к второму выходу генератора 13 зондирующих импульсов первую 17 н вторую 18 линии задержки, соединенные с ними два канала 19 и 20 из последовательно соединенных фазоинвертора 21, 22 и делителя 23, 24 напряжений, выходы каналов 19, 20 объединены и подключены к входу сумматора 14, подключенные к выходу последнего последовательно соединенные первый блок

25 разделения, третью линию 26 заде" ж ки, третий фазоинвертор 27 и первую схему 28 совпадения, подключенную к индикатору 16 акустического контакта, и второй блок 29 разделения, выход которого подключен к второму входу первой схемы 28 совпадения, и последовательно соединенные четвертую линию 30 задержки, подключенную к усилителю 9, и вторую схему 31 совпадения, второй вход которой подключен к выходу первого блока 25 разделения, а вь1ход — к индикатору

15 дефектов.

1113738

Дефектоскоп работает следующим образом.

Генератор 13 зондирующих импульсов вырабатывает зондирующие импульсы, которые поступают на пьезоэлемент 5 и линию 17 задержки. Пьезоэлемент 5 преобразовывает электрический импульс в ультразвуковой, который проходит в теле призмы 2, входит в контактный слой 8 жидкости, затем в контролируемое иэделие б и отразившись QI дефекта 7, возвращает=я к пьезоэлементу 5, где преобразовывается в электрический импульс и поступает на вход усилителя 9.

Кроме того, ультразвуковой импульс частично отражается от всех границ раздела призмы 2 контактного слоя 8 жидкости контролируемого изделия б и отражателей 3 и 4. Таким образом, на входе усилителя 9 в общегл случае появляются три иглпульса: от искусственных отражателей 3 и 4 и от дефекта 7, которые высвечиваются на ЭЛТ 10. С выхода усилителя 9 эхоимпульсы поступают на один из входов сумматора 14 и линию 30 задержки, На второй вход суглматора 14 поступают зондирующие импульсы от генератора 13„ которые, пройдя через линии 17 и 18 задержки, фазоинверторы

21 и 22, делители 23 и 24 напряжений, приобретают необходимую полярность, амплитуду .и временное положение.

При хорошем акустическо(. 1ггтакте эхо-импульсы от отражателей 3 и 4 имеют определенную амплитуду и временное расположение, по которым производят настройку делителей 23 и 24 напряжений. В сумматоре 14 зондирующие импульсы и эхо-иглпульсы взаимно компенсируются с точностью порога срабатывания исполнительных устройств.

На выходе сумматора 14 нет никакого сигнала, и, следовательно, на выходах индикаторов 15 и 16 не появJEEEBTcH сигналы о плохом акустическом контакте или о том, что данную область изделия надо проконтролировать еще раз.

При полном отсутствии акустического контакта на границе раздела призма 2 — контактный слой 8 жидкости эхо-импульс от отражателя 3 резко возрастает, а эхо-импульс от отражателя 4 уменьшится практически до нуля. В этом случае на выходе сумматора 14 появля1атся два разно полярных импульса, так как эхо-импульсы уже не компенсируются зондирующими импульсами. Положительный импульс попадает на линию 26 задерж— ки, где задерживается до прихода отрицательного импульса, далее проходит через фазоинвертор 27, где ме5

45 няет полярность на про(ивоположную, и попадает на вход схемы 28 совпаде-. ний. Отрицательный импульс попадает на второй влод схемы 28 совпадения.

Так как оба импульса совпадают во времени, то индикатор 16 акустического контакта дает сигнал о плэхом акустическом контакте. Кроме того, положительный импульс попадает на вход схемы 30 совпадений, но не создает на ее выходе сигнала, так как на втором входе этой схемы 30 нет совпадающего во времени импульса.

При полном отсутствии акустического контакта на границе раздела контактный слой 8 жидкости — контролируемое изделие 6 амплитуда эхоимпульса от отражателя 3 остается практически неизменной, а амплитуда эхо-импульса от отражателя 4 возрастает. B этом случае в сумматоре 14 полностью компенсируется только первый импульс, а второй — лишь частично. Этот импульс имеет положительную полярность и попадает на линию 26 задержки и схему 28 совпадений. Пройдя через линию 26 задержки, фазоинвертор 27 и схему ?8 совпадений, этот импульс не создает на ее выходе сигнала, так как на втором входе . схемы 28 совпадений нет импульса, совпадающего с ним во времени. Эхоимпульсы от усилителя 9 дефектоскопа попадают на л11нию 30 задержки, где сдвигаются во времени на время з и первый из них теперь совпадает во времени с вторым импульсом из сумматора 14. Индикатор 15 дефектов дает сигнал, свидетельствующий о том, что контролируемую в данный момент зону изделия б необходимо проконтролировать еще раз, так как такал же ситуация гложет возникнуть при поступлении эхо-сигнала от дефекта 7, совпадающего во времени с эхо-сигналогл от отражателя 4.

В случае прихода эхо-сигналов от дефектов, залегающих иа произвольной глубине, на.обоих индикаторах 15 и

16 устройства не появляются никакие сигналы, так как на схемах 28 и 31 совпадений нет совпадающих во времени импульсов.

Предлагаемый дефектосноп позволяет с высокой надежностью осуществлять контроль деталей за счет определения качества акустического контакта обеих границ контактной жидкости.

Кроме того, имеется воэможность использовать сигналы, поступающие на индикаторы 15 и 16 как сигналы для принятия решения автоматическим устроЙствог1 нап(эимср, для вкз1ючсн1лл

ПРОГPaMNE ВОЗ ЬРсгт<1 И ЗД(J11111 Н ИСХОД ную позицию и повториои проверки.

1113738

Составитель Л.Иванов-Ниц

Редактор Н.Ивыдкая Техред Л.Мартяшова Корректор В. Бутяга

Заказ 6612/37 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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