Устройство для контроля дефектов в ферромагнитных изделиях

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в машиностроительной промышленности для локализации дефектов в ферромагнитных материалах и изделиях. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет синхронизации работы блоков и временной привязки к началу контроля. Генератор 5 возбуждает в контролируемом изделии ультразвуковые колебания , которые после многократного отражения регистрируются, усиливаются и поступают на блоки 10-12 временной селекции, предназначенные для выделения соответствующих отражений сигнала, и в зависимости от суперпозиции этих отражений после логической обработки поступают на регистратор 20 через счетчик 18. При этом блоки 10-12 временной селекции выделяют соответственно первый двукратноотраженный, второй однократно отраженный и второй двукратно отраженный сигналы. Общее число а импульсов регистрируется на индикаторе 7, а сравнение амплитуд соседних эхо-импульсов производится блоком 9 сравнения амплитуд . 6 ил. Дополнительное к авт. св. № 905771. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А2

„„SU„„1285365 (дц 4 G 01 N 29/04!!

t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 905771 (21) 3364357/25-28 (22) 11. 12.81 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В. Ц. Мошкович, М. И. Майзенберг, В. Т. Бобров и М. Д. Каплан (53) 620.179.14 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 905771, кл. G 01 N 29/04, 1979 (прототип). (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в машиностроительной промышленности для локализации дефектов в ферромагнитных материалах и изделиях. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет синхронизации работы блоков и временной привязки к началу контроля. Генератор 5 возбуждает в контролируемом изделии ультразвуковые колебания, которые после многократного отражения регистрируются, усиливаются и поступают на блоки 10 — 12 временной селекции, предназначенные для выделения соответств)ющих отражений сигнала, и в зависимости от суперпозиции этих отражений после логической обработки поступают на регистратор 20 через счетчик 18. При этом блоки 10 — 12 временной селекции выделяют соответственно пер вый двукратноотра жени ый, второй однократно отраженный и второй двукратно отраженный сигналы. Общее число импульсов регистрируется на индикаторе 7, а сравнение амплитуд соседних эхо-импульсов производится блоком 9 сравнения амплитуд. 6 ил. Дополнительное к авт. св. № 905771.

1.285365

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля.

По основному авт. св. № 905771 известно устройство для контроля дефектов в ферромагнитных изделиях, содержащее генератор, преобразователь, намагничивающую систему, соединенные. последовательно усилитель, индикатор, счетчик и блок сравнения амплитуд {11.

Недостатком известного устройства является его низкая помехоустойчивость из-за неоднозначности показаний блока сравнения амплитуд.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Цель достигается тем, что устройство для контроля дефектов в ферромагнитных изделиях снабжено синхронизатором, тремя блоками временной селекции, первые входы которых соединены с выходом усилителя, а вторые — с выходом синхронизатора, соединенными последовательно формирователем зоны, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков временной селекции, схемой И, второй вход которой подключен к выходу третьего блока временной селекции, триггером, счетчиком и регистратором, а также соединенными последовательно мультивибратором, вход которого подключен к выходу второго блока временной селекции, и ключом, второй вход которого соединен с синхронизатором, а выход подключен к входу управления счетчика, а также блоком вычитания, входы которого подключены к выходам первого и третьего блоков временной селекции, а выход соединен с вторым входом триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — система, выполняющая функции преобразователя; на фиг. 3— получаемое в этом случае расположение импульсов на экране индикатора; на фиг. 4— та же система, смещение ее относительно дефекта на четверть длины волны; на фиг. 5 — получаемое при этом расположение импульсов на экране индикатора; на фиг. 6 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для контроля дефектов в ферромагнитных изделиях содержит намагничивающую систему 1, располагаемую вблизи изделия 2, магнитострикционную пластину 3, катушку 4 электромагнитно-акустического преобразователя, генератор 5, выход которого соединен с катушкой 4, усилитель 6, вход которого также соединен с катушкой

4, а выход — с индикатором 7, счетчик 8 и блок 9 сравнения амплитуд соседних эхоимпульсов, подключенные к усилителю 6.

Устройство содержит также три блока

10 — 12 временной селекции, и синхронизатор 1,3, подключенный к входам блоков 10—

12 временной селекции, вторые входы которых подключены к усилителю 6. К выходам блоков 10 и 12 временной селекции подключен формирователь 14, а к выходу блока 11 временной селекции — схема И 15, второй вход которой соединен с выходом формирователя 14. Кроме того, к выходам блоков 10 и 11 временной селекции подключены соединенные последовательно блок

16 вычитания, триггер 17, второй вход которого соединен с выходом схемы И 15, и счетчик 18. Работой счетчика 18 управ10 ляет синхронизатор 13 через ключ 19, а результат счета счетчика 18 выводится на регистратор 20. Устройство также содержит мультивибратор 21, включенный между выходом блока 12 временной селекции и входом управления ключа 19.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 5 с помощью катушки 4 преобразователя возбуждает в пластине 3 в присутствии дефекта ультразвуковые колещ0 бания. Возбуждение колебаний происходит в точке в пластине 3 (фиг. 2 и 4) . Далее колебания, распространяясь, отражаются многократно от краев А и С пластины 3, регистрируются катушкой 4 преобразователя и усиливаются усилителем 6 (фиг. 6б).

Последовательность полученных при этом импульсов следующая. Импульс 1 (фиг. 3 и 5) представляет собой результат сложения двух однократноотраженных импульсов, первый из которых прошел до сложения

30 путь ВА+АВ, а второй — ВС+ СВ. Импульс I I — результат сложения двукратноотраженных импульсов, прошедших пути

ВА 1-АС+ СВ и ВС+ СА+ АВ соответственно

Импульс III — результат сложения вторых однократно отраженных импульсов, прошедших удвоенное р"сстояние. Импульс IV—

35 результат сложения прошедших удвоенное расстояние двукратно отраженных импульсов. Амплитуда импульсов 11 и IV не меняется при смещении преобразователя относительно дефекта в пределах, пока .дефект

40 находится в зоне контроля, так как слагаемые этих импульсов всегда проходят одинаковый путь (равный удвоенной или учетверенной длине пластины 3 независимо от положения точки В возбуждения колебаний).

Амплитуда импульсов 1 и III несколько раз изменяется от максимальной до нуля в период прохождения дефектом зоны контроля, так как слагаемые этих импульсов проходят разные пути, зависящие от места положения точки В возбуждения колебаний в пластине 3 и при смещении системы на величину четверти длины волны импульсы складываются (фиг. 3) или вычитаются (фиг. 5).

Регистрация определенного количества колебаний амплитуды импульса или III, происходящих в присутствии импульсов 11 и IV и не зависящих от скорости контроля и частоты следования, а только от

1285365 ширины катушки 4 и периода упругих колебаний в пластине 3, которые являются постоянными для данной системы, существенно повышает помехозащищенность устройства.

Для этого блоки 10 — 12 временной селекции, подключенные к выходам усилителя 6 и синхронизатора 13, выделяют первый двукратно отраженный (11, фиг. 3 и 5), второй однократно отраженный (III, фиг. 3 и 5) и второй двукратно отраженный (V, фиг. 3 и 5) импульсы.

При наличии второго однократно отраженного импульса Ш, он выделяется блоком 11 временной селекции и поступает на один из входов схем И 15, на другой вход которой поступает импульс с выхода формирователя 14 зоны (фиг. бв), сформированный импульсами II и IV, выделенными блоками 10 и 12 временной селекции.

Таким образом, при наличии изменяющегося однократно отраженного импульса I II в присутствии двукратно отраженных импульсов

II и IV, на выходе схемы И 15 (фиг. 6 г) формируется сигнал, который устанавливает триггер 17 в одно из устойчивых положений (фиг. бе).

В атсутствии импульса 111 (слагаемые однократно отраженные сигналы вычитаются при смещении преобразователя на четверть длины волны), но при наличии импульсов

11 и IV на выходе блока 16 вычитания амплитуд, сигналов, поступивших с блоков

10 и 11 временной селекции, формируется сигнал (фиг. бд), переводящий триггер 17 во второе устойчивое состояние (фиг. бе), при этом к показаниям дополнительного счетчика 18, подключенного к выходу триггера 17, прибавляется единица.

Дефект регистрируется регистратором 20, если количество изменений импульса 111 от максимального до нуля в присутствии импульсов 11 и IV достигает установленного значения. Счетчик 18 периодически сбрасывается в нулевое положение импульсом, который поступает на вход сброса от синхронизатора 13 через ключ 19 (фиг. би).

При наличии серии сигналов от дефекта ключ 19 заперт импульсом запрета (фиг. бж), выделенным блоком 12 временной селекции и сформированным с помощью мультивибратора 21, подключенного к выходу блока 12 временной селекции. Длительность импульса мультивибратора устанавливается несколько большей времени между импульсом IV и следующим синхроимпульсом (фиг. бж и ба).

10 По окончании серии сигналов от дефекта (фиг. бб) импульс запрета не формируется (фиг. бж), и синхроимпульс через ключ 19 (фиг. 6 и) переводит счетчик 18 в исходное положение.

Изобретение позволит существенно повысить помехозащищенность установок неразрушающего контроля, Формула изобретения

Устройство для контроля дефектов в ферромагнитных изделиях по авт. св. № 905771, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабжено синхро25 низатором, тремя блоками временной селекции, первые входы которых соединены с выходом усилителя, а вторые — с выходом синхронизатора, соединенными последовательно формирователем зоны, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков временной селекции, схемой И, второй вход которой подключен к выходу третьего блока временной селекции, триггером, счетчиком и регистратором, а также соединенными последовательно мультивибратором, вход которого подключен к выходу второго блока временной селекции, и ключом, второй вход которого соединен с синхронизатором, а выход подключен к входу управления счетчика, а также блоком вьзчитания, входы которого подключены к выхо40 дам первого и третьего блоков временной селекции, а выход соединен с вторым входом триггера.

1285365

Составитель В. Чекпетов

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 7589/45 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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