Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для автоматизированной ультразвуковой дефектоскопии горячекатаных металлургических изделий, в частности листов. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет обеспечения возможности объективного определения порогового уровня регистрации дефектов. При работе дефектоскопа приемный преобразователь воспринимает импульсы, прошедшие как через контролируемое изделие 26, так и через иммерсионную жидкость, при отсутствии контролируемого изделия 26 между преобразователями 2 и 3. На выходе первой схемы ЗАПРЕТ 10 присутствуют только импульсы ждущего генератора 9 прямоугольных импульсов,соответствующие посылке ультразвуковых сигналов в контролируемое изделие i (Л к со 00 а СП СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1298655

А1 (б1) 4 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3975862/25-28 (22) 15.11.85 (46) 23,03.87. Бюл. ¹ 11 (71) Ленинградский злектротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (72) Д.Д. Добротин, С.К. Паврос, А.В. Топунов и Н.Н, Воронин (53) 620.169.16 (088.8) (56) Промьппленный ультразвуковой кон— троль толстопистового проката с помощью установок УЗУЛ. Сборник.ЛДНТП, 1968.

Авторское свидетельство СССР № 708218, кл. С 01 N 29/04, 1976. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕНЕВОЙ ИИМЕРСИОННЫЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к областй неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для автоматизированной ультразвуковой дефектоскопии горячекатаных металлургических изделий, в частности листов.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет обеспечения возможности объективного определения порогового уровня регистрации дефектов. При работе дефектоскопа приемный преобразователь воспринимает импульсы, прошедшие как через ! контролируемое изделие 26, так и че- рез иммерсионную жидкость, при отсутствии контролируемого изделия 26 между преобразователями 2 и 3. На выходе первой схемы ЗАПРЕТ 10 присут- с

Ю ствуют только импульсы ждущего генератора 9 прямоугольных импульсов,соответствующие посылке ультразвуковых сигналов в контролируемое изделие

1298655

26. Второй и третий двоично-десятичные счетчики 14 и 19 импульсов подсчитывают количество ультразвуковых импульсов, прошедших через контролируемое иэделие 26, амплитуды которых (после усиления) превьппают пороговые значения U, и U соответственно.Вторая схема ЗАПРЕТ 22 совместно с последовательным регистром 21 сдвига выдает импульсы, соответствующие началам выбросов огибающей амплитуд прошедших импульсов за порог U„, Количество этих выбросов подсчитывается четвертым двоично-десятичным счетчиком 23 импульсов. Общее количест1

Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и может быть использовано для автоматизированной ультразвуковой дефектоскопии горячекатанных металлургических изделий, в частности листов.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля эа счет обеспечения возможности объективного определения порогового уровня регистрации дефектов.

На фиг.1 представлена блок-схема ультразвукового теневого иммерсионного дефектоскопа, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1 высокочастотных импульсов, акустически связанные излучающий 2 и приемный 3 преобразователи, усилитель 4, первый управляемый амплитудный дискриминатор 5 и регистратор 6, амплитудный дискриминатор ?, включенный между выходом усилителя 4 и вторым входом регистратора б, подключенные к второму выходу генератора 1 высокочастотных импульсов последовательно соединенные блок 8 задержки, генератор 9 прямоугольных импульсов, первую схему ЗАПРЕТ 10, первый счетчик 11 импульсов, первый триггер 12, первую схему И 13, второй счетчик 14 импульсов и первый цифровой индикатор 15, второй управляемый амплитудный дисво " импульсов, подвергаемых аналио эу, определяется емкостью первого счетчика 11 импупьсов, при переполнении которого на первом цифровом индикаторе 15 показывается число импульсов N,, превышающих порог U

1 на втором цифровом индикаторе 20 число импульсов N, превышающих порог U и на третьем цифровом индикаторе 24 — число выбросов N оги3 бающей амплитуд импульсов за уровень . U, По полученным данным определяют1 ся среднее значение и коэффициент вариации амплитуд,по которым рассчитывается рабочийпорог. регистрации.2ил.

2 криминатор 16, включенный между выходом усилителя 4 и вторым входом первой схемы И 13, подключенные к выходу усилителя 4 последовательно соединенные третий управляемый амплитудный дискриминатор I7, вторую схему И 18, третий счетчик 19 импульсов и второй цифровой индикатор 20, подключенные к второму выходу гене10 ратора 1 высокочастотных импульсов, последовательно соединенные последовательный регистр 21 сдвига, вторую схему ЗАПРЕТ 22, четвертый счетчик 23 импульсов и третий цифровой индикатор 24, второй триггер 25, выходом подключенный к второму входу первого триггера и входам сброса четырех счетчиков 11, 14, 19 и 23 импульсов, выход первого триггера 12 подключен к второму входу второй схемы И 18, выход первой схемы ЗАПРЕТ 10 подключен к третьим входам первой 13 и второй 18 схем И, первый вход второго счетчика 11 импульсов, вторые входы последовательного регистра 21 сдвига и второй схемы 3АЛРЕТ 22 объединены, второй вход первой схемы ЗАП1?ЕТ 10 подключен к второму выходу амплитудного дискриминатора 7.

Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп работает следующим образом.

После подачи сигнала "Пуск" nep3g вый триггер 12 переходит в состоя1298h55 ние "1" и высокий уровень напряжения íà его выходе подготавливает первую 13 и вторую 18 схемы И к передаче сигналов. Генератор 1 высокочастотных импульсов периодически возбуж- 5 дает излучающий преобразователь 2 (фиг.2а) и в иммерсионной жидкости и контролируемом изделии 26 распространяются ультразвуковые импульсы, принимаемые приемным преобразователем 3

10 и усиливаемые усилителем .4 (фиг.2б) .

Первый управляемый амплитудный дискриминатор 5 сравнивает амплитуды этих импульсов с постоянным напряже15 нием U и вырабатывает сигналы о

ПОР наличии или отсутствии дефекта, которые регистрируются регистратором

6. Одновременно амплитудный дискриминатор 7, анализируя амплитуду принимаемого сигнала, выносит решение об отсутствии или наличии контролируемого изделия 26 между преобразователями 2 и 3. В первом случае на выходе вырабатывается сигнал "1" во втором — сигнал "О" (фиг.2в). Эти сигналы подаются на управляющий вход первой схемы ЗАПРЕТ 10.

Одновременно с посылкой импульсов генератор 1 высокочастотных импульсов через блок 8 задержки запускает ждущий генератор 9 прямоугольных импульсов, который вырабатывает импульсы (фиг.2г). Время задержки в блоке 8 задержки должно быть не меньше времени распространения ультразву- 35 ковых импульсов от излучающего до приемного преобразователя при отсутствии контролируемого изделия 26. Импульс генератора 9 прямоугольных им40 пульсов подается на сигнальный вход первой схемы ЗАПРЕТ 10.На ее выходе импульс будет лишь в случае, когда между преобразователями 2 и 3 имеется контролируемое изделие, т.е. на ныхо45 де амплитудного дискриминатора 7 низкий уровень (фиг.2д). Импульсы с выхода первой схемы ЗАПРЕТ 10 подаются на счетный вход .первого счетчика 11 импульсов который отсчитывает заданЪ

50 ное количество N посылок в контроо упируемое изделие 26. В то же время импульсы с выхода усилителя 4 подаются на входы второго и третьего управляемых амплитудных дискриминаторов 16 и 17.

На выходе второго управляемого амплитудного дискриминатора 16 импульс появится лишь в том случае, если амплитуда принимаемого си гнала пре вышает уровень П (фиг.2e). Эти импульсы

1 подаются на второй вход первой схемы И 13. Если они совпадают с импульсами на выходе первой схемы ЗАПРЕТ 10, на выходе первой схемы И 13 появляются импульсы (фиг.2ж). Эти сигналы соответствуют ультразвуковым импульсам, прошедшим через контролируемое изделие 26 и превосходящим по амплитуде уровень U,. Количество их N, подсчитывается вторым счетчиком 14 импульсов и индицируется первым цифровым-индикатором 15. Аналогично третий управляемый амплитудный дискриминатор 17, вторая схема И 18, третий счетчик 19 импульсов и второй цифровой индикатор 20 подсчитывают и индицируют количество N импульсов пре 2

У вышающих уровень U . Одновременно импульсы с выхода первой схемы И 13 подаются на сигнальные входы последовательного регистра 21 сдвига и второй схемы ЗАПРЕТ 22. Информация в последовательном регистре 21 продвигается тактовыми импульсами, вырабатываемыми в генераторе 1 высокочастотных импульсов, уровень сигнала на выходе последовательного регистра 21 сдвига соответствует сигналу на его входе, задержанному на такт (фиг.2з).

Сигнал "1" на выходе второй схемы ЗАПРЕТ 22 появляется только в случае, когда в предыдущем такте на выходе схемы И 13 есть сигнал "0", а в данном такте — сигнал "1", (фиг.2и), т.е. начинается выброс огибающей амплитуд сигналов за уровень U . Ко1 личество И импульсов с выхода второй схемы ЗАПРЕТ 22 подсчитывается четвертым счетчиком 23 импульсов и индицируется третьим цифровым индикатором 24. После того, как проанализировано заданное количество И ультразвуковых импульсов, прошедших через контролируемое изделие, первый счетчик 11 импульсов переполняется, импульс переполнения поступает на вход первого триггера 12 и перебрасывает его. На первый вход первой схемы И

13 и второй вход второй схемы И 18 подают низкий уровень напряжения, запрещающий прохождение через них сигналов. Цифровые индикаторы 15, 20 и

24 показывают числа N,, N N3, по которым рассчитываются необходимые па.раметры, характеризующие флуктуации амплитуд сигналов, и по ним выбира1298655 ется значение рабочего порога U

При фиксированных значениях U, и U эти расчеты могут быть проделаны заранее и представлены в виде графиков или таблиц, по которым по измеренным 5

Х . Ия, Из определяются искомые параметры. Операцию определения параметров флуктуаций целесообразно проводить на первой из партии однотипных листов, подлежащих контролю.

Изобретение позволяет улучшить метрологические свойства дефектоскопа за счет более точной установки рабочего порога регистрации дефектов с учетом реальиых параметров флуктуа15 ций принимаеивнс сигналов на бездефектных участках контролируемых изделий.

Фор мула изобретения

Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор высокочастотных импульсов, акустически связанные излучающий и приемный преобразователи, усилитель, первый управляемый амплитудный дискриминатор и регистратор, амплитудный дискриминатор, включенный между выходом усилителя и вторым входом регистратора, подключенные к второму выходу генератора высокочастотных импульсов последовательно соединенные блок за- 35 держки и генератор прямоугольных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен подключенными к выходу генератора прямоугольных импульсов последовательно соединенными первой схемой ЗАПРЕТ, первым счетчиком импульсов, первым триггером, первой схемой И, вторым счетчиком импульсов и первым цифровым индикатором, вторым управляемым амплитудным дискриминатором, включенным между выходом усилителя и вторым входом первой схемы И, подключенными к выходу усилителя последовательно соединенными третьим управляемым амплитудным дискриминатором, второй схемой И, третьим счетчиком импуль- . сов и вторым цифровым индикатором, подключенными к второму выходу генератора высокочастотных импульсов последовательно соединенными последовательным регистром сдвига, второй схемой запрет, четвертым счетчиком импульсов и третьим цифровым индикатором, вторым триггером, выходом подключенным к второму входу первого триггера и входам сброса четырех счетчиков импульсов, выход первого триггера подключен к второму входу второй схемы И, выход первой. схемы

ЗАПРЕТ подключен к третьим входам первой и второй схем И, первый вход второго счетчика импульсов, вторые входы последовательного регистра сдвига и второй схемы ЗАПРЕТ объединены, а второй вход первой .схемы ЗАПРЕТ подключен к второму выходу амплитудного дискриминатора, 1298655

Составитель К. Леонов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Патай

Редактор М. Бланар

Заказ 882/46

Тираж 777 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