Устройство для ультразвукового контроля движущихся изделий

 

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля движущегося металлопроката. Целью изобретения является повышение точности измерения толщины изделия при из- .менении скорости ультразвука в иммерсионной жидкости в процессе контроля за счет введения дополнительного канала измерения скорости ультразвука в жидкости. Триггер 10 формирует импульс, передний и задний фронт которого совпадает с первым и вторым импульсами многократных отражений, приняты.ми преобразователем 3. Через дифференцирующую цепь 12 и схему ИЛИ 13 импульс задним фронтом запускает триггер 14, запрещая запись дефекта на регистраторе 15. Первый импульс с преобразователя 4 поступает на вход триггера 18, который формирует импульс с передним фтонтом, совпадающим с вторым прошедщим через изделие импульсом, а задним - с и.мпульсо.м, прощедщим через иммерсионную жидкость. Триггер 25 формирует импульс с передним фронтом, совпадающим с вторым прощедшим через изделие импульсом, а задним - с импульсо.м, прощедшим через и.ммерсионную жидкость. Триггер 25 формирует и.мпульс с передним фронтом, совпадающим с тактовы.м импульсом, а задним - с импульсом, прощедщим через иммерсионную жидкость. С выхода делителя 28 напряжение, пропорциональное толщине изделия, поступает на регистрирующее устройство 24. 1 ил. I (Л 4 сл to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5в 4 G Ol N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4101080/25-28 (22) 05.08.86 (46) 07.08.88. Бюл. № 29 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (72) В. Е. Артемов, С. В. Мамистов, К. С. Паврос и С. К. Паврос (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 932394, кл. G 01 N 29/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1062597, кл. G OI N 29/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1233036, кл. G Ol N 29/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ДВИЖУЩИХСЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля движущегося металлопроката.

Целью изобретения является повышение точности измерения толщины изделия при изменении скорости ультразвука в иммерсионной жидкости в процессе контроля за счет введения дополнительного канала измерения

„„Я0„„1415172 A 1 скорости ультразвука в жидкости. Триггер IO формирует импульс, передний и задний фронт которого совпадает с первым и вторым импульсами многократных отражений, принятыми преобразователем 3. Через дифференцирующую цепь 12 и схему ИЛИ 13 импульс задним фронтом запускает триггер 14, запрещая запись дефекта на регистраторе 15. Первый импульс с преобразователя 4 поступает на вход триггера 18, который формирует импульс с передним фтонтом, совпадающим с вторым прошедшим через изделие импульсом, а задним — с импульсом, прошедшим через иммерсионную жидкость. Триггер 25 формирует импульс с передним фронтом, совпадающим с вторым прошедшим через изделие импульсом, а задним — с импульсом, прошедшим через иммерсионную жидкость. Триггер 25 формирует импульс с передним фронтом, совпадающим с тактовым импульсом, а задним — с импульсом, прошедшим через иммерсионную жидкость. С выхода делителя

28 напряжение, пропорциональное толщине изделия, поступает на регистрирующее устройство 24. I ил.

1415172

10

Изобретение относится к области нер зрушающих испытаний ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля движущегося металлопроката.

Цельк изобретения является повышение тфчности измерения толщины изделия при изменении скорости ультразвука в иммерсионной жидкости в процессе контроля за счет введения дополнительного канала измерения скорости ультразвука в жидкости.

На чертеже представлена структурная фема устройства для ультразвукового контроля движущихся изделий.

Устройство содержит четыре электроакустических преобразователя 1 — 4, расположен« ых попарно друг против друга в имМерсионной жидкости и находящихся на оди1 аковом расстоянии, генератор 5 зондирующих импульсов, соединенный с излучаюц ими преобразователями 1 и 2, два изМ ерительных канала, каждый подключен приемному преобразователю 3 или 4, первый канал состоит из усилителя 6, трех амплитудно-временных дискриминаторов 7 — 9, первые входы которых соединены с усилите.Лем 6, а вторые соответственно — с вторым, третьим и четвертым выходами генератора 5 зондирующих импульсов, двух триггеров 10 и 11, первый и второй входы первого триггера 10 соединены с выходами первого и второго амплитудно-временных дискриминаторов 7 и 8, первый вход второго триггера 11 соединен с выходом третьего амплитудно-временного дискриминатора 9, последовательно соединенных дифференцирующей цепи 12, схемы ИЛИ 13, третьего триггера 14 и регистратора 15 дефек тов, вход дифференцирующей цепи 12 соединен с выходом первого триггера 10, а второй вход схемы ИЛИ 13 соединен с выходом второго триггера 11, второй измерительный канал содержит последовательно соединенные второй усилитель 16, четвертый амплитудно-временной дискриминатор 17, четвертый триггер 18, первый преобразователь 19 временного интервала в напряжение, аналоговый запоминающий блок 20 и сумматор 21, второй вход четвертого триггера 18 соединен с выходом второго амплитудно-временного дискриминатора 8, последовательно соединенные второй преобразователь 22 временного интервала в напряжение, подключенный к выходу первого триггера 10 и второй аналоговый запоминающий блок 23, подключенный к второму входу сумматора 21, и регистратор 24 толщины изделия, причем вторые входы второго и третьего триггеров 11 и 14, третьи входы третьего и четвертого триггеров 14 и 18 подключены к пятому выходу генератора 5 зондирующих импульсов, второй вход четвертого амплитудно-временного дискриминатора 17 подключен к четвертому выходу генератора 5 зондирующих

ЗО

3»

55 импульсов, последовательно соединенные пятый триггер 25, третий преобразователь 26 временного интервала в напряжение, третий аналоговый запоминающий блок 27 и делитель 28 напряжения, первый вход пятого триггера 26 подключен к пятому выходу генератора 5 зондирующих импульсов, второй вход пятого триггера 25 соединен с выходом четвертого амплитудно-временного дискриминатора 17, второй вход делителя 28 напряжения соединен с выходом сумматора 21, а выход делителя 28 соединен с входом регистратора 24 толщины.

Устройство работает следующим образом.

Такт работы схемы задается импульсами генератора 5 зондирующих импульсов. Зондирующие импульсы поступают на излучающие преобразователи 1 и 2. В случае, если контролируемое изделие присутствует, а дефекта нет, приемный преобразователь 3 принимает серию импульсов, претерпевших многократные отражения в изделиии и слоях иммерсионной жидкости, которые поступают на усилитель 6. Амплитудно-временные дискриминаторы 7 и 8, настроенные на заданный уровень чувствительности, выделяют необходимые для дальнейшей обработки первый и второй импульсы, прошедшие через изделие, и в случае отсутствия дефекта выдают информацию в виде прямоугольных импульсов на входы триггера 10. Триггер 10 формирует прямоугольный импульс длительностью iI, передний фронт которого совпадает со временем прихода первого, а задний — второго прошедших импульсов.

Через дифференцируюгцую цепь 12 и схему 13

ИЛИ этот импульс своим задним фронтом запускает триггер 14. Наличие на выходе последнего прямоугольного перепада запрещает запись дефекта на регистраторе 15.

Перед началом каждого такта триггер 14 устанавливается в исходное положение сигналом сброса от генератора 5 зондирующих импульсов.

Приемный преобразователь 4 принимает серию импульсов, претерпевших многократные отражения между преобразователями 2 и 4, которые поступают в усилитель 16.

Амплитудно-временной дискриминатор 17 выделяет первый прошедший через иммерсионную жидкость импульс, который в виде прямоугольного импульса поступает на один из входов триггера 18. На второй вход этого триггера поступает прямоугольный импульс от амплитудно-временного дискриминатора 8. Триггер 18 формирует прямоугольный импульс длительностью 1 з, передний фронт которого совпадает с моментом прихода второго прошедшего импульса через изделие, а задний совпадает с моментом прихода импульса, прошедшего через иммерсионную жидкость. Дополнительно триггер 25 формирует прямоугольный импульс длительностью 1оз, передний фронт ко1415172

Форму.га ггзобретеиия

55 торого совпадает с передним фронтом тактового импульса генератора высокой частоты, а задний — с передним фронтом выделенного амплитудно-временным дискриминатором 17, первым прошедшим через иммерсионную жидкость импульсом. Импульсы от триггеров 10, 18 и 25 поступают на идентичные 19, 22 и 26 преобразователи временного интервала в напряжение. Эти напряжения через аналоговые запоминающие блоки 20, 23 и 27, выполненные, например, на конденсаторах, постулают от блоков 20 и 23 на два входа сумматора 21, причем напряжение с выхода блока 23 суммируется с весом 1, 5, например, благодаря соответствующему подбору. сопротивлений, от блока 27 на первый вход делителя 28 напряжения, на второй вход которого подается напряжение с сумматора 21.

Напряжение с делителя 28, пропорциональное выражению где L — величина, пропорциональная расстоянию между преобразователями 1 и 3 поступает на регистратор 24 толщины, который непрерывно регистрирует толщину изделия в месте прозвучивания его преобразователями

I и 3. При движении контролируемого изделия регистратор осуществляет непрерывную зались толщины изделия.

При наличии дефекта в контролируемом изделии хотя бы по одному из прошедших импульсов на выходе соответствующего дискриминатора 7 или 8 прямоугольного импульса не образуется. Следовательно, триггер 10 не срабатывает, а значит на выходе триггера 14 импульс отсутствует.

Регистратор 15 фиксирует дефект в изделии. При наличии дефекта в изделии при записи его толщины могут быть две ситуации. Первая из них соответствует отсутствию импульса на выходе дискриминатора 8. В этом случае на выходе триггеров 10 и 18 импульсы отсутствуют, а значит отсутствует напряжение на выходах сумматора 21. На втором входе делителя

28 напряжение также равно нулю. На первый вход делителя 28 от запоминающего блока 27 подается постоянное напряжение, пропорциональное длительности временного интервала tea. На выходе делителя 28 напряжение равно нулю. Регистратор 24 при этом фиксирует нулевую толщину, что является дополнительным признаком наличия дефекта. При этом протяженность отсутствия записи толщины на регистраторе 24 соответствует протяженности дефекта по ходу движения изделия. Перед началом нового такта триггеры 10, 14, 18 и 25 устанавливаются в исходное состояние.

Вторая ситуация соответствует случаю наличия грубоплоскопараллельного дефекта в центральной части изделия. При этом на выходе амплитудно-временного дискриминатора 7 импульс отсутствует, а на выходе дистриминатора 8 он есть. В этом случае триггер 10 не срабатывает и на второй вход сумматора 21 ничего не подается.

В то же время триггер 18 под действием спускового импульса от дискриминатора 8 срабатывает и на первый вход сумматора 21 и соответственно второй вход делителя 28 подается постоянное напряжение, амплитуда которого пропорциональна интервалу 4з. Регистратор 24 при этом покажет резкое уменьшение толщины изделия, что также является допол н ител ьн ым признаком наличия дефекта.

В случае отсутствия контролируемого изделия амплитуда прошедшего импульса велика, что приводит к срабатыванию амплитудно-временного дискриминатора 9, который запускает триггер 11. Пере.g началом каждого такта тригi ера 11 устанавливается в исходное состояние сигналом сброса. Импульс с выхода триггера 1! через схему ИЛИ 13 запускает триггер 14. Наличие на его выходе прямоугольного перепада запрещает запись дефекта на регистраторе 15. Регистратор 24 толщины при этом записывает нулевую толщину (т. е. отсутстзие изделия), так как на выходе трнг геров 10 и 18 импульсы отсутствуют, и на второй вход делителя 28 ничего не подается.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерения толщины изделия с одновременным обнаружением в них внутренних дефектов.

Устройство для ультразвукового контроля движущихся изделий, содержащее четыре электроакустических преобразователя, расположенных попарно друг против друга в иммерсионной жидкости и находящихся на одинаковом расстоянии, генератор зондириощих импульсов, соединенный с двумя излучающими преобразователями, два измерительных канала, каждый из которых подключен к приемному преобразователю, первый канал состоит из усилителя, трех амплитудно-временных дискриминаторов, первые входы которых соединены с усилителем, а вторые — соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами генератора зондирующих импульсов, двух триггеров, первый и второи входы первого триггера соединены с выходами первого и второго амплитудно-временного дискриминаторов, первый вход второго триггера соединен с выходом третьего амплитудно-временного дискриминатора, последовательно соединенных дифференцирую1415172

Составитель И. Соколов

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верее Корректор Э. Лончакова

Заказ 3870!42 Тираж 847 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, II K- — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щей цепи, схемы ИЛИ, третьего триггера и регистратора дефектов, вход дифференцирующей цепи соединен с выходом первого триггера, а второй вход схемы ИЛИ соединен с выходом второго триггера, второй измерительный канал содержит последовательно соединенные второй усилитель, четвертый амплитудно-временной дискриминатор, четвертый триггер, первый преобразоВатель временного интервала в напряжение, аналоговый запоминающий блок и сумматор, второй вход четвертого триггера подсоединен к выходу второго амплитудновр1менного дискриминатора, последовательно соединенные второй преобразователь временного интервала в напряжение, подкл1оченный к выходу первого триггера, и второй аналоговый запоминающий блок, подключенный к второму входу сумматора, и регистратор толщины изделия, вторые входы второго и третьего триггеров, третьи входы третьего и четвертого триггеров подключены к пятому выходу генератора зондирующих импульсов, второй вход четвертого амплитудно-временного дискриминатора подключен к четвертому выходу генератора зондирующих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения толщины изделия, оно снабжено последовательно соединенными пятым триггером, третьим преобразователем временного интервала в напряжение, третьим аналоговым запоминающим блоком и делителем напряжения, первый вход пятого триггера подключен к пятому выходу генератора зондирующих импульсов, второй вход пятого триггера соединен с выходом четвертого амплитудно-временного дискриминатора, второй вход делителя напряжения соединен с выходом сумматора, а выход делителя соединен с входом регистратора толщины.