Устройство для ультразвукового контроля

 

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля. Цель изобретения - повышение производительности и надежности контроля за счет расширения контролируемой за один проход зоны. Устройство для ультразвукового контроля содержит преобразователь 1 с двумя пьезоэлементами высокочастотным и низкочастотным, связанным с каналами. Ультразвуковые эхо-сигналы, принимаемые пьезоэлементами, поступают через высокочастотный и низкочастотный каналы на осцилографический индикатор 11 с частотой следования синхроимпульсов и воспринимаются как единое изображение, содержащее полную информацию о наличие дефектов во всем контролируемом сечении изделия. 2 ил.

Изобретение относится к неразрушающим средствам и методам контроля и может быть использовано для ультразвукового контроля конструкционных материалов и изделий из них. Цель изобретения - повышение производительности и надежности контроля за счет расширения контролируемой за один проход зоны. На фиг. 1 показан функциональная схема устройства для ультразвукового контроля; на фиг. 2 схематически изображен ультразвуковой преобразователь. Устройство для ультразвукового контроля содержит преобразователь 1 с двумя пьезоэлементами 2 и 3, синхронизатор 4, два параллельных канала, высокочастотный и низкочастотный, состоящий каждый из последовательно соединенных с синхронизатором 4 генератора 5 и 6 возбуждающих импульсов, усилителя 7, 8 и временного селектора 9, 10, соединенный с их выходами осциллографический индикатор 11, блок 12 развертки, соединенный с вторым входом осциллографического индикатора 11, генератор 13 задержки, включенный между входами генераторов 5 и 6 возбуждающих импульсов и выходом синхронизатора 4, делитель 14, выход которого соединен с первым входом блока 12 развертки, входом временного селектора 9 низкочастотного канала и входом генератора 13 задержки, выход которого соединен с вторым входом блока 12 развертки и входом временного селектора 10 высокочастотного канала. Преобразователь 8 содержит акустическую задержку 15, установленную в центре его рабочей поверхности 16, на противоположном торце акустической задержки 15 установлен пьезоэлемент 2, выполненный в виде диска, толщиной в 2-5 раз меньше толщины пьезоэлемента 3, выполненного в виде кольца, обхватывающего акустическую задержку 15. Дисковый пьезоэлемент 2 соединен с генератором 6 возбуждающих импульсов высокочастотного канала, а кольцевой пьезоэлемент 3 - с генератором 5 возбуждающих импульсов низкочастотного канала. Устройство для ультразвукового контроля работает следующим образом. Преобразователь 1 рабочей поверхностью устанавливают на контролируемое изделие, смоченное контактной жидкостью. Синхронизатор 4 вырабатывает импульсы, поступающие на вход делителя 14, с которого синхроимпульсы поочередно поступают на вход низкочастотного и высокочастотного канала. От синхроимпульса, поступающего на вход низкочастотного канала, запускается генератор 5 возбуждающих импульсов, временной селектор 9 и блок 12 развертки. Генератор 5 возбуждает кольцевой пьезоэлемент 3 преобразователя 1, который преобразует электрические колебания в ультразвуковые, излучает их в изделие и принимает эхо-сигналы, отраженные от противоположной поверхности изделия и от дефектов, расположенных в зоне контроля низкочастотного пьезоэлемента 3. Ультразвуковые сигналы преобразуются в электрические импульсы и подаются через усилитель 7 низкочастотного канала на временной селектор 9, который закрывают выход канала на время, равное времени прохождения ультразвуковых колебаний через мертвую зону пьезоэлемента 3, устанавливаемое регулировкой длительности строб-импульса селектора 9. Прошедшие через селектор 9 импульсы эхо-сигналов подаются на осциллографический индикатор 11, где появляется изображение эхо-импульсов из зоны, начало которой соответствует концу строб-импульса селектора 9. После окончания цикла работы низкочастотного канала от синхроимпульса, поступающего на вход высокочастотного канала, запускается генератор 6 возбуждающих импульсов и генератор 13 задержки, задерживающий синхроимпульс на время, равное времени прохождения импульса через мертвую зону пьезоэлемента 3. От задержанного синхроимпульса запускается блок 12 развертки и временной селектор 10. Импульсы генератора 6 возбуждают дисковой пьезоэлемент 2 преобразователя 1, который через акустическую задержку 15 излучает преобразованные ультразвуковые колебания в изделие и принимает эхо-сигналы, отраженные от поверхности ввода колебаний в изделие, а также от дефектов, расположенных в зоне контроля высокочастотного пьезоэлемента 2. Ультразвуковые сигналы преобразуются в электрические импульсы, а через усилитель 8 поступают на первый вход временного селектора 10. Последний выделяет эхо-сигналы в интервале времени, начало которого определяется передним фронтом эхо-сигналы от поверхности изделия, а конец - передним фронтом второго эхо-сигнала от той же поверхности. Это обеспечивает поступление на вход осциллографического индикатора 11 сигнала от поверхности ввода импульсов в изделие и от дефекта, находящегося в мертвой зоне пьезоэлемента 3. Поскольку сигналы с низкочастотного и высокочастотного каналов поступают на осциллографический индикатор 11 с частотой следования синхроимпульсов, то они воспринимаются как единое изображение, содержащее полную информацию о наличии дефектов во всем контролируемом сечении изделия. Таким образом, устройство для ультразвукового контроля позволяет обнаружить дефекты, залегающие как в приповерхностном слое изделия, так и на большой глубине, а также позволяет оценить глубину их залегания в любом месте контролируемого сечения изделия. (56) Авторское свидетельство СССР N 432380, кл. G 01 N 29/04, 1974.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ, содержащее преобразователь с двумя пьезоэлементами, синхронизатор, два параллельных канала, высокочастотный и низкочастотный, состоящие каждый из последовательно соединенных с синхронизатором генератора возбуждающих импульсов, усилителя и временного селектора, соединенный с их выходами осцилографический индикатор, блок развертки, соединенный с вторым входом осцилографического индикатора, и генератор задержки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и надежности контроля, оно снабжено включенным между входами генераторов возбуждающих импульсов и выходом синхронизатора делителем, выход которого соединен с первым входом блока развертки, входом временного селектора низкочастотного канала и входом генератора задержки, выход которого соединен с вторым входом блока развертки и входом временного селектора высокочастотного канала, и акустической задержкой, пьезоэлементы преобразователя выполнены в виде диска и обхватывающего его кольца, акустическая задержка, установленная в центре рабочей поверхности преобразователя, на противоположном торце акустической задержки размещен дисковый пьезоэлемент толщиной в 2 - 5 раз меньше толщины кольцевого пьезоэлемента, дисковый пьезоэлемент соединен с генератором возбуждающих импульсов высокочастотного канала, а кольцевой - с генератором возбуждающих импульсов низкочастотного канала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3