Способ ультразвукового эхоимпульсного контроля труб

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано в автоматизированных установках для контроля труб. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет повьшения скорости сканирования. Синхронизатором задают частоту зондирующих сигналов, запускающих импульсный генератор, который возбуждает прямой совмещенньй пьезопреобразователь, связанный .акустически с контролируемой трубой. В момент времени t О пьезопреобразователь излучает импульс ультразвуковых колебаний (УЗК) в воду. Ввод УЗК в стенку трубы осуществляют так, что каждый излученный импульс порождает только один эхосигнал от поверхности трубы. Для подавления возбуждающих импульсов и выделения эхосигналов используют стробимпульсы , поступающие с другого выхода синхронизатора на коммутирующий вход селектора. До начала контроля труб дефектоскоп настраивают, используя образец трубы с контрольным отражателем . Плавно изменяя частоту зондирующих сигналов и смещая пьезопреобразователь вдоль акустической оси, а также регулируя время задержки переднего фронта стробимпульса относительно переднего фронта возбуждающего импульса, получают состос яния, когда в стробимпульс попадают СЛ только эхосигналы от контрольного отражателя. При этом максимальную амплитуду эхосигнала устанавливают в среднюю часть стробимпульса. Необходимую длительность стробимпульса устанавливают путем плавного изменения частоты зондирующих импульсов. В результате период повторения зондирующих импульсов оказывается существенно меньше времени двойного хода волны ультразвуковых колебаний вслое воды между пьезопреобразователем и поверхностью трубы. При вращении контролируемой трубы на выходе селектора появляется серия эхосигналов при прохождении дефектом зоны индикации. Амплитуда огибающей этой серии является информативной и подлежит индикации с помощью регистратора . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1270683 (51) 4 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3897276/25-28 (22) 20.05.85 (46) 15. 11.86. Бюл. Н - 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В.Ф. Кирияков, А.П. Коваль, С.В. Веремеенко и К.П. Гордиенко (53) 620.179.16(088.8) (56) Патент Англии Ф 1166717, кл. G 01 N 29/04, 1969.

Журнал "Дефектоскопия", Наука, 1971, У 3, с. 98 †1. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЗХОИИ—

ПУЛЬСНОГО КОНТРОЛЯ ТРУБ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано в автоматизированных установках для контроля труб. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет повышения скорости сканирования. Синхронизатором задают частоту зондирующих сигналов, запускающих импульсный генератор, который возбуждает прямой совмещенньж пьезопреобразователь, связанный .акустически с контролируемой трубой.

В момент времени t = О пьезопреобразователь излучает импульс ультразвуковых колебаний (УЗК) в воду.

Ввод УЗК в стенку трубы осуществляют так, что каждый излученный импульс порождает только один эхосигнал от поверхности трубы. Для подавления возбуждающих импульсов и выделения эхосигналов используют стробимпульсы, поступающие с другого выхода синхронизатора на коммутирующий вход селектора. До начала контроля труб дефектоскоп настраивают, используя образец трубы с контрольным отражателем. Плавно изменяя частоту зондирующих сигналов и смещая пьезопреобразователь вдоль акустической оси, а также регулируя время задержки переднего фронта стробимпульса относительно переднего фронта возбуждающего импульса, получают состояния, когда в стробимпульс попадают только эхосигналы от контрольного отражателя. При этом максимальную амплитуду эхосигнала устанавливают в среднюю часть стробимпульса. Необходимую длительность стробимпульса устанавливают путем плавного изменения частоты зондирующих импульсов.

В результате период повторения зондирующих импульсов оказывается существенно меньше времени двойного хода волны ультразвуковых колебаний в слое воды между пьезопреобразователем и поверхностью трубы. При вращении контролируемой трубы на выходе селектора появляется серия эхосигналов при прохождении дефектом зоны индикации. Амплитуда огибающей этой серии является информативной и подлежит индикации с помощью регистратора. 2 ил.

1 2 /(?68 >

11зс 61>е! нпс с>тпо и гс я к нера зру— шаю исму контр >зк и» t< риалов и изделий и можс f быть ис.пс: >ьзова íî н à H томатизированных устав,яках для контроля труб, Цель изобретения — повышение прои зlзодительHогти контроля за счет повышения скорости сканирования.

На фиг. 1 показано устройст",о для реализации способа ультразвукового эхоимпульсного контроля труб, на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для реализации спссоба ультразвуко .. го эхоимпульсного контроля труб содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, импульсный генератор 2, усилитель 3„ амплитудно-временной селектор 4, второй вход которого соединен с синхронизатором 1, и регистратор 5. Выход генератора ? нагружен на прямой совмещенный пьезопреобразователь 6, который акустически соединен с контролируемой трубой 7. Пьезопреобразователь 6 снабжен механизмом 8 для точного перемещения его вдоль акустической оси.

Спос. об ультразвукового эхоимпульсного контроля труб реализуется следующим образом.

Частота зондирующих сигналов задается синхронизатором 1,, запускающим генератор 2, который возбуждает пьезопреобразователь 6 (фиг. 2а)„ излучающий в момент времени t == О импульс ультразвуковых колебаний в воду. Ввод УЗК в стенку труб обычно осуществляется под углом так, что каждый излученный импульс порождает только один эхосигнал (фиг. 26) от поверхности трубы (П-сигнал). Кроме эхосигналов на вход усилителя . 3 воз— действуют выходные импульсы генератора 2. Для подавления возбуждающих импулbcoB и П вЂ сигнал повременному признаку используются строб-импульсы (фиг. 26), поступающие с другого выхода синхронизатора 1 на коммутирующий вход селектора 4.

Передний фронт строб-импульс.а задержан на регулируемое время t,, относительно переднего фронта возс1уждающего импульса, а задний фронт совпадает с. передним фронтом следующего возбуждающего импульса (фиг. 26).

До начала контроля труб дефектоскоп необходимо настроить, используя об5

4 О !

ЗО

4Î

SG ра 3c l>, труб»l с контр<>л»ным отражателем, наприм 1>, в лиде продольной риски на наружной поверхности (фиг. 1), Плавно и..зменяя частоту эон— пирующих сигна "IQB (Г „, ) и смещая пьезопреобразователь 6 вдоль акустической оси, а также регулируя время можно получить состояние, когда в строб — импульс попадают только эхосигналы от контрольного отражателя. При этом максимальную амплитуду эхосигнала устанавливают в среднюю часть строб †импуль (фиг. 2в). При повороте образца трубы вокруг оси на некоторый угол (на фиг. 1 — заштрихованный участок сечения трубы) амплитуда эхосигнала от контрольного отражателя уменьшается, например, до уровня 0,5 относительно максимального значения, и имеет место смещение момента прихода эхосигнала относительно t = О, на величину

+ л t. Предварительную длительность строб †импуль выбирают равной 2 Ь t.

Необходимую длительность стробимпульса устанавливают путем плавного изменения частоты зондирующих импульсов. В результате правильной настройки эходефектоскопа период повторения зондирующих импульсов существенно меньше времени двойного хода волны ультразвуковых колебаний в слое воды между пьезопреобразователем 6 и поверхностью трубы. Таким образом, f, оказывается существенно больше величины 1/Т(>, где Т6 время двойного прохождения ультразвуком слоя воды. При вращении контролируемой трубы на выходе селектора 4 появляется серия эхосигналов (фиг. 2в) при прохождении дефектом зоны индикации (Ha фиг. 1 — заштрихованный участок сечения трубы).

Амплитуда огибающей этой серии явля-. ется информативной и подлежит регистрации с помощью регистратора 5.

Изобретение позволяет увеличить частоту зондирующих импульсов и тем самым повысить производительность контроля за счет увеличения скорости сканирования.

Формула изобретения

Способ ультразвукового эхоимпульсного контроля труб, заключающийся в том, что относительно трубы устанавливают прямой совмещенный пьезоэлек068 3

Составитель К.Леонов

Редактор И.Касарда Техред Л.Олейник Корректор Г.Решетник

Заказ 6237/47

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

3 127 трическнй преобразователь, излучают зондирующие импульсы и принимают экосигналы, акустическую ось преобразователя направляют под углом к поверхности трубы и по огибающей эхосигналов определяют контролируемый параметр, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, изменяют частоту повторения зондирующих импульсов, смещают пьезоэлектрический преобразователь вдоль акустической оси и устанавливают задержку стробимпульса равной суммарной длительности зондирующего импульса и эхосигнала от поверхности трубы.