Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп

 

Изобретение относится к ультразвуковому контролю материалов в условиях интенсивных помех и может быть использовано в скоростных вагонах-дефектоскопах для контроля железнодорожных рельсов. Целью изобретения является повьшение помехоустойчивости за счет введения второго канала контроля и амплитудно-временной селекции принятых по этим каналам эхосигналов. Запускаемый синхронизатором 1 генератор 2 зондирукяцих импульсов возбуждает первый преобразователь 3. Эхо-сигналы дефектов, принятые первым преобразователем 3 и вторым преобразователем 9, расположенным на изделии на расстоянии Б относительно первого, оказываются задержанными один относительно другого на время Jtj, усиливаются и поступают на входы дешифратора 5. Линия 11 задержки позволяет добиться их временного совпадения на входах схемы 12 совпадения, которая формирует импульс управления электронным ключом 13, открывающим сумматор 14. Импульс суммы, пройдя временной селектор 6, регистрируется автоматическим сигнализатором дефектов. 1 ил. Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Яш „„1453315 А1 (51)4 G 01 N 29/04 р- г ., ",:.!: ., ГАТА!Т"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2i) .4204448/25-28 (22) 04.03.87 (46) 23,01.89. Бюл. К - 3 (71) Научно-исследовательский институт мостов Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта им.акад. В.Н.Образцова (72) А.А.Марков и Ф.С.Миронов (53) 628.179. 16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 745253, кл. G 01 N 29/04, 1978.

Авторское свидетельство -СССР

В 1079051, кл. С 01 N 29/04, 1979, (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭХО-ИМПУЛЬСНЫЙ

ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к ультразвуковому контролю материалов в условиях интенсивных помех и может быть использовано в скоростных вагонах-дефектоскопах для контроля железнодорожных рельсов. Целью изобретения является повьппение помехоустойчи.—

I вости за счет введения второго канала контроля и амплитудно-временной селекции принятых по этим каналам эхосигналов. Запускаемый синхронизатором 1 генератор 2 зондирукяцих импульсов возбуждает первый преобразователь 3. Зхо-сигналы дефектов, принятые первым преобразователем 3 и вторым преобразователем 9, расположенным на изделии на расстоянии Б относительно первого, оказываются задержанными один относительно другого на время J t, усиливаются и поступают на входы дешифратора 5. Линия 11 задержки позволяет добиться их временного совпадения на входах схемы 12 совпадения, которая формирует импульс управления электронным ключом 13, открывающим сумматор 14. Импульс суммы, пройдя временной селектор 6, регистрируется автоматическим сигнализатором дефектов. 1 ил.

1453315

Изобретение относится к ультразвуковому контролю материалов в условиях интенсивных помех и может быть использовано в скоростных вагонах-дефектоскопах для контроля железнодорожных рельсов.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости контроля за счет введения второго канала контроля и амплитудно-временной селекции, принятых по этим каналам эхо-сигналов.

На чертеже представлена структурная схема дефектоскопа.

Ультразвуковой эхо-импульсный де15 фектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, первый преобразователь 3, первый усилитель

4, дешифратор 5, селектор 6, автоматический сигнализатор 7 дефектов и генератор 8 стробов, включенный между вторым выходом синхронизатора 1 и объединенными вместе вторыми входами селектора 6 и автоматического сигнализатора 7 дефектов, последовательно соединенные преобразователь

9 ° второй усилитель 10 и линию 1 1 задержки. Дешифратор 5 выполнен из последовательно соединенных двухвходовой схемы 12 совпадения, электрон30 ного ключа 13 и управляемого сумматора 14, входы схемы 12 совпадения объединены, соответственно, с вторым и третьим входами сумматора 14 и подключенными выходами первого усилите- 35 ля и линии 11 задержки, а выход сумматора 14 является выходом дешифратора 5.

Дефектоскоп работает следующим образом. 40

На генератор 2 зондирующих импульсов и генератор 8 стробов с синхронизатора 1 поступает последовательность синхроимпульсов, в каждом пе- 45 риоде следования которых первый преобразователь 3 излучает в контролируемое изделие зондирующий импульс.

Так как второй преобразователь 9 смещен относительно первого преобразо- о . вателя 3 на некоторую величину Б, эхо-импульсы, принимаемые первым 3 и вторым 9 преобразователями от одного и того же отражателя в одном и том же периоде следования зонди55 рующих импульсов, смещены друг относительно друга на временной интервал

Dt з. Эхо-сигналы поступают на входы первого 4 и второго 10 усилителей, которые усиливают их и выделяют огибающую эхо-импульсов путем амплитудного детектирования. Сигналы, соответствующие эхо-сигналам с выхода первого усилителя 4 непосредственно, а с выхода второго усилителя 10— через линию 11 задержки, поступают на входы схемы 12 совпадения и сумматора 14, Время задержки линии 11 выбирают таким образом, что оно равно величине временного смещения Pt эхо-сигналов. При этом на входы схемы 12 совпадения и сумматора 14 эхосигналы от дефектов поступают одновременно. При соблюдении этого условия на выходе схемы 12 совпадения появляется импульс, разрешающий посредством электронного ключа 13 выполнение операции суммирования сумматору 14. Просуммированные по амплитуде эхо-сигналы поступают на вход временного селектора 6, на другой вход которого поступает стробирующий импульс с генератора 8 стробов.с длительностью, определяющей временную зону контроля. При совпадении по времени стробирующего импульса и суммарного эхо-сигнала, а также при превышении амплитуды последнего порогового уровня автоматического сигнализатора дефектов последний срабатывает, что свидетельствует об обнаружении дефекта в контролируемом изделии.

Расстояние Б между преобразователями 3 и 9 ограничивается размерами применяемых пьезопластин и в практических случаях составляет 5-20 мм.

Максимально возможное значение Б определяется размерами и формой диаграмм направленностей применяющихся преобразователей 3 и 9, глубиной расположения контролируемого участка иэделия и принципом эхо-импульсного метода и не целесообразно принимать больше 50-60 мм.

Время задержки dt> линии 11 задержки определяется из выражения

hQt

Ccos o где h — - средняя глубина расположения дефектов;

o(— угол ввода луча (первого) преобразователя 3;

С вЂ” скорость распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом иэделии;

1453315 формула и э о б р е т е н и я

Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, первый преобразователь, первый усилитель, дешифратор, селектор и автоматический сигнализатор дефектов и генератор стробов, включенный между вторым выСоставитель И.Соколов

Техред JI.С лийньк . Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Бобкова

Заказ 7278/41 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Б — расстояние между преобразователями 3 и 9.

Изобретение позволяет увеличить надежность и достоверность контроля железнодорожных рельсов с помощью

5 вагонов-дефектоскопов за счет повышения его помехоустойчивости. ходом синхронизатора и объединенными вместе вторыми входами селектора и автоматического сигналиэатора дефектов, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости контроля, он снабжен последовательно соединенными вторым преобразователем, вторым усилителем и линией задержки, дешифратор выполнен из последовательно соединенных двухвходовой схемы совпадения, электронного ключа и управляемого сумматора, входы схемы совпадения объединены соответственно с вторым и третьим входами сумматора и, подключены к выходам первого усилителя и линии задержки, а выход сумматора является выходом дешифратора.