Устройство для автоматического ультразвукового контроля изделия

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ , содержащее ультразвуковой преобразователь и датчик контакта, привод для перемещения, соединенный с ультразвуковым преобразователем и датчиком контакта, регистратор дефектов и измерительный блок, содержащий генератор строб-импульсов , генератор зондирующих импульсов и усилитель, подключенные к ультразвуковому преобразователю, и индикатор, и блок автоматического управления, отличающееся тем, что, с целью повьппения качества контроля изделий, блок автоматического управления вьтолйен из последовательно соединенных блока смещающего напряжения, входом соединенного с датчиком контакта,,a выходом подключенного к индикатору, амплитудного и временного селекторов и первого реле, подключенного к регистратору дефектов, последователь но соединенных первого генератора одиночных импульсов, входом подключенного к выходу временного сектора второго генератора одиночных импульсов , второго реле, вторым входом подключенного к второму выходу первого генератора одиночных импульсов,, и блока управления приводом, соединенного с приводом для перемещения, § причем второй выход второго генератора одиночных импульсов подключен к второму входу первого реле, последовательно соединенных второго генератора строб-импульсов, входом подключенного к выходу временного селектора , и переключателя строб-импульсов , вторым входом подключенного к третьему .выходу второго генератора 00 00 одиночных импульсов, третьим входом к выходу генератора строб-шопульсов измерительного блока, a выходом 01 к второму входу временного селекто u ра, блока регулирования уровня сраО9 батывания, подключенного к второму входу амплитудного селектора.

COOS СОВЕТСНИХ

ONIH

РЕСПУБЛИН,Я0„„1133543 А ф(5р Г 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ ЕНН Й HOMHTET CCCP

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of HPÛÒÇÔ (21) 3574198/25-28 (2?) 06,04,83 (46) 07,01.85. Бюл. Р 1 (72) В.Е. Городков, А.В. Медведев и В.А. Ткаченко (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (53) 620. 179. 16(088.8) (56) 1. Патент Японии - 56-17020, кл. С 01 N 29/04, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 84?570, кл. G 01 N 29/04, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее ультразвуковой преобразователь и датчик контакта, привод для перемещения, соединенный с ультразвуковым преобразователем и датчиком контакта, регистратор дефектов и измерительный блок, содержащий генератор строб-им.пульсов, генератор зондирующих импульсов и усилитель, подключенные к ультразвуковому преобразователю, и индикатор, и блок автоматического управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения качества контроля изделий, блок автоматического управления выполнен из последовательно соединенных блока смещающего напряжения, входом соединенного с датчиком контакта,,а выходом подключенного к индикатору, амплитудного и временного селекторов и первого реле, подключенного к регистратору дефектов, последователь» но соединенных первого генератора одиночных импульсов, входом подключенного к выходу временного сектора второго генератора одиночник импульсов, второго реле, вторым входом подключенного к второму выходу первого генератора одиночных импульсов,. и блока управления приводом, соединенного с приводом для перемещения, причем второй выход второго генераЗ тора одиночных импульсов подключен к второму входу первого реле, последовательно соединенных второго генератора строб-импульсов, входом подключенного к выходу временного селектора, и переключателя строб-импульсов, вторым входом подключенного к третьему .выходу второго генератора 3иий одиночных импульсов, третьим входом (ф к выходу генератора строб-импульсов фф измерительного блока, а выходомк второму входу временного селекто- р ра, блока регулирования уровня срабатывания, подключенного к второму входу амплитудного селектора.

1 1133

Изобретение относится к устройст--. вам для неразрушающего контроля изделий и может быть использовано в различных отраслях машиностроения для обнаружения дефектов ти5 па нарушения сплошности в сварных швах изделий с грубообработанной поверхностью.

При производстве ультразвукового контроля иэделий ввиду шероховатости поверхности наблюдается неоднозначность результатов, так как нестабилен акустический контакт, обусловленный изменением условий ввода колебаний в изделие и повышенным уровнем помех. Амплитуда принятого эхо-сигнала нестабильна, а изменение амплитуды является случайной величиной.

Известно устройство, содержащее контактирующий с поверхностью иэделия щуп, который путем передачи ультразвуковых импульсов с детектирования эхо-сигналов обнаруживает дефекты, схему для измеРения интеРвала времени между подачей ультразвукового сигнала и приемом эхо-сигнала при отсутствии дефектов, схему сравнения выходного сигнала с заранее установленной величиной, схему управления перемещением щупа по выходным сигналам схемы сравнения Я .

Недостатком устройства является то, что сравнение выходного. сигнала

- производится с заранее установленным значением, что при контроле реальных 35 .изделий с меняющейся шероховатостью поверхности вносит значительные ошибки в.оценку качества иэделий.

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматическо40

ro ультразвукового контроля изделий, содержащее ультразвуковой преобразо. ватель и датчик контакта, привод для перемещения, соединенный с ультра-. звуковым преобразователем и датчиком контакта, регистратор дефектов и измерительный блок, содержащий генератор строб-импульсов, генератор зондирующих импульсов и усилитель, подключенные к ультразвуковому пре.образователю, и индикатор, и блок автоматического управления (2) .

" Блоком автоматического управления производится проверка чувствительнос.ти преобразователя после каждого из- .5> мерения, для чего подаются команды на отвод преобразователей из зоны контролируемого изделия, измерение

5,43 2 чувствительности и возвращение пре.образователей в зону контроля. Это снижает производительность контроля.

Кроме того, датчик контакта не управляет через блок автоматического управления процессом контроля в зависимости от шероховатости поверхности и не устраняет ложных сигналов из полезной информации, что снижает качество контроля.

Цель изобретения — повышение качества контроля. иэделий.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического ультразвукового контроля изделий, содержащем ультразвуковой преобразователь и датчик контакта, привод для перемещения, соединенный с ультразвуковым преобразователем н датчиком контакта, регистратор дефектов и измерительный блок, содержащий генератор строб-импульсов, генератор зондирующих импульсов и усилитель, подключенные к ультразвуковому преобразователю, и индикатор и блок автоматического управления, последний выполнен нз последовательно соединенных блока смещающего напряжения, входом соединенного с датчиком контакта, а выходом подключенного к индикатору, амплитудного и временного селекторов и первого реле, подключенного к регистратору дефектов, последовательно соединенных первого генератора одиночных импульсов, входом подключенного к выходу временного селектора второго генератора одиночных импульсов, второго реле, вторым входом подключенного к второму выходу первого генератора одиночных импульсов, и блока управления приводом, соединенного с приводом для перемещения, причем второй выход второго генератора одиночных импульсов подключен к второму входу первого реле, последовательно соединенных второго генератора строб-импульсов, входом подключенного к выходу временного селектора и переключателя строб-импульсов, вторым входом подключенного к третьему выходу второго генератора одиночных импульсов, третьим входом - к .выходу генератора строб-импульсов измерительного блока, а выходом — к второму входу временного селектора, блока регулирования уровня срабатыВания, подключенного к второму входу амплитудного селектора.

3 — 11335

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для автоматического ультразвукового контроля изделий содержит ультразвуковой преобразова5 тель 1 и датчик 2 контакта, привод 3 для перемещения, регистратор 4 дефектов, измерительный блок 5, содержащий генератор 6 строб-импульсов, генератор 7 зондирующих импульсов, усилитель 8, индикатор 9, представляющий электронно-лучевую трубку, блок 10 автоматического управления, выполненный из блока 11 смещающего напряжения, амплитудного селектора

12, временного селектора 13, первого реле 14, первого генератора 15 одиноч *ьгх импульсов, второго генератора 16 одиночных импульсов, второго реле 17, блока 18 управления приводом, второго генератора 19 стробимпульсов, переключателя 20 стробимнульсов, блока 21 регулирования уровня срабатывания.

Устройство работает следующим

25 образом.

Синхронизатор 22 измерительного блока 5 запускает импульсами одновременно генератор 23 развертки, от кото рого на горизонтально-отклоняющие пластины ЭЛТ индикатора 9 поступает пилообразное напряжение, обеспечивая развертку типа А, генератор 6 строб-импульсов, с помощью которого выделчется зона контроля на экране индикатора 9; генератор 7 зон- 35 дирующих импульсов. Последний возбуждает преобразователь 1, который излучает ультразвуковые колебания.

Часть энергии, отраженной от поверх-. ности контролируемого изделия, по- 40 падает на датчик 2 контакта, осталь-. ная энергия ультразвуковых колебаний проходит в металл изделия. В случае обнаружения дефекта ультразвуковые колебания отражаются от него и в виде эхо-сигнала принимаются преобразователем 1, преобразуются им в элек1 трические радиоимнульсы и поступают . на вход усилителя 8, Усиленные радиоимпульсы преобра- 5О зуются детектором 24 в видеоимпульсы, которые поступают на вертикальноотклоняющие пластины ЭЛТ инди1сатора 9 в зону строб-импульсов от генератора 6. С ростом шероховатости по- 55 верхности рассеяние УЗ-колебаний увеличивается и, следовательно, интенсивность колебаний, попадающих

43 4 на датчик 2 контакта, возрастает, что фиксируется блоком 11 смещающего напряжения блока 10 автоматического управления.

Постоянное напряжение, вырабатываемое блоком 11, пропорциональное амплитуде импульсов, принятых датчиком

2 контакта, подается на вертикально.отклоняющие пластины ЭЛТ индикатора 9 и. на вход амплитудного селектора 12.

На экране ЭЛТ индикатора 9 оператор визуально наблюдает за качеством поверхности контролируемого изделия так как подаваемое постоянное напряжение смещает по оси У линию развертки электронного луча индикатора совместно с видеоимпульсом эхо-сигнала от дефекта, при этом уровень отбраковки, задаваемый блоком 21 регулирования уровня срабатывания, остается постоянным, например 4/5 высоты экрана ЭЛТ индикатора.

Если в процессе контроля шероховатость изменяется, например увеличивается, тогда амплитуда эхо-сигнала от дефекта уменьшается, а постоянное апряжение смещения увеличивается, в результате чего относительное изменение данных сигналов равно нулю, 1 что важно при автоматическом контро- ле изделий. Данные напряжения сравниваются с заданным уровнем чувствительности устройства блока 21 регулирования уровня срабатывания с помощью амплитудного селектора 12.

Если амплитуда эхо-сигнала от дефекта вместе с напряжением смещения, которое компенсирует изменение условий ввода ультразвуковых колебаний в изделие, превышает заданный уровень чувствительности, то на выходе амплитудного селектора 12 появится импульс, который вовремени должен совпасть со строб-им, пульсом генератора 6, поступающим во -временной селектор 13 через переключатель 20 строб-импульсов.

Таким образом, в зоне контроля появляется эхо-импульс (предположительно от дефекта), который, прежде чем зафиксироваться регистратором 4 . дефектов, перепроверяется. С этой целью выходной импульс временного селектора 13 запускает первый генератор 15 одиночных импульсов» выполненный в виде ждущего мультивибратора, который вырабатывает импульс длительностью, равной времени возврата рабочего пьезопреобразователя 1

5 на определенный шаг. Этот импульс через нормально замкнутые контакты второго реле 17 поступает в блок 18 управления приводом 3 для перемеще-. ния преобразователя 1 и датчика 2

5 контакта. За это время преобразователь 1 и датчик 2 контакта останавливаются, возвращаются на шаг, равный, например, диаметру преобразователя 1.

Задним фронтом импульса первого 10 генератора 15 одиночных импульсов запускается второй генератор 16 одиночных импульсов (ждущий„мультивибратор), длительность импульса которого также равна времени,прохождения,пре- 15 образователем 1 заданного шага в прежнем направлении (с некоторым перекрытием для его уверенной фиксации). Импульс второго генератора 16 одиночных импульсов включает 20 второе реле 17, контакты которого размы<ают цепь генератор 15 — блок

18 управления приводом, первое реле

14, контакты которого замыкают цепь времечной селектор 13 — регистратор 25

4 и дает команду переключателю 20 на включение. генератора 6 строб-импульсов и второго генератора 19 стробимпульсов.

Приводом 3 второй раз проходят 30 дефектное место изделия йреобразователем 1 и датчиком 2 контакта. Если

43 устройство не примет зхо-сигнал во вновь сформированном строб-импульсе в течение заданного шага, то оно возвратится в исходное положение, т.е. закончится импульс второго генератора 16 одиночных импульсов, включится второе реле 17, разомкнется переключатель 20 на генератор 6 строб-импульсов. Следовательно, первоначально был принят ложный сигнал (помеха), который при повторном контроле не подтвердился.

Если видеоимпульс пройдет временной селектор 13, то импульсы зафиксируются регистратором 4 и будут удерживать реле 14 и 17 в данном состоянии с помощью генераторов 15 и 16, пока преобразователь 1 не перестанет принимать эхо-сигналы.

После прохождения дефектного места схема возвращается в исходное состояние (как указано выше). При приеме нового эхо-сигнала от дефекта цикл перепроверки и регистрации повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять коррекцию амплитуды эхо-сигнала в зависимости от шероховатости поверхности изделия и повторный контроль дефектного места изделия, что повышает качество контроля, изделий. !

MiHHGH Заказ 9944/37 Тираж 898 Подписное г

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