Способ ультразвукового теневого контроля изделий из слоистых пластиков и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использовано при ультразвуковом теневом контроле Целью изобретения является повышение точности контроля за счет исключения влияния скорости сканирования на точность определения координат дефекта. Приемные преобразователи 5 и 6 устанавливают относительно излучающего преобразователя 2 так, чтобы биссектриса угла между акустическими осями излучающий преобразователь - приемный преобразователь бьша перпендикулярна поверкности изделия, а частное от деления толщины изделия на разность разностей координат искусственных дефектов, расположенных на разных сторонах изделия и зарегистрированных по первому и второму каналам контроля , оказалось равным целому числу. Глубину залегания дефекта определяют с учетом разностей его координат, зарегистрированных по первому и второму каналам контроля. При калибровке в запоминающем блоке 15 запоминается разность координат искусственного дефекта , расположенного со стороны излучающего преобразователя 2„ В режиме измерения на выходе второй схемы И 18 формируется пачка импульсов длительностью , пропорциональной разности координат дефекта, за вычетом числа , пропорционального разности координат искусственного дефекта и хранящегося в блоке 15, Регистратор 11 регистрирует количество импульсов, пропорциональное глубине залегания дефекта . 2 с.п. ф-лы, I ил. а (Л СП 00 Об о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1458803

А1

И11 4 0 01 Н 29/04

Г.

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4267719/25-28 (22) 24.06.87 (46) 15.02.89. Бюл. Р 6 (72) Ю.Г.Кутюрин, В.Н.Антонов,.

И.Б.Карташова и Д.А.Рапопорт (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1320742, кл. С О1 Н 29/04, 1986. (54) СПОСОБ УЛЪТРАЗВУКОВОГО ТЕНЕВОГО

КОНТРОЛ ИЗДЕЛИЙ Н3 СаОНСТ11Х ПЛАСТИКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использовано при ультразвуковом теневом контроле. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет исключения влияния скорости сканирования на точность определения координат дефекта. Приемные преобразователи 5 и 6 устанавливают относительно излучающего преобразователя 2 так, чтобы биссектриса угла между акустическими осями излучающий преобразователь — приемный преобразователь была перпендикулярна поверхности иэделия, а частное от де \ ления толщины изделия на разность разностей координат искусственных дефектов, расположенных на разных сторонах изделия и зарегистрированных по первому и второму каналам контроля, оказалось равным целому числу.

Глубину залегания дефекта определяют с учетом разностей его координат, зарегистрированных по первому и второму каналам контроля. При калибровке в запоминающем блоке 15 запоминается разность координат искусственного дефекта, расположенного со стороны излучающего преобразователя 2. В режиме измерения на выходе второй схемы

И 18 формируется пачка импульсов длительностью, пропорциональной разности координат дефекта, за вычетом числа, пропорционального разности координат искусственного дефекта и хранящегося в блоке 15. Регистратор 11 регистрирует количество импульсов, пропорциональное глубине залегания де1458803

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано при ультразвуковом теневом контроле, Цель изобретения — повышение точности контроля путем исключения алияния скорости сканирования.на точность определения координат дефекта.

На чертеже представлена структур- 10 ная схема устройства теневого контроля.

Устройство содержит. последовательно соединенные генератор 1 ультразвуковых колебаний и излучающий преобразователь 2, два канала 3 и 4 приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемных преобразователей 5 и б, усилителей 7 и 8 и пороговых устройств 9 и 10, и 20 регистратор 11, последовательно соединенные первый триггер 12, первую схему И 13, первый счетчик 14, запоминающий блок 15, цифровой компаратор 16, второй триггер 17, вторую схе25 му И 18, умножитель 19 тела импульсов и второй счетчик 20, выход которого соединен с первым входом регистратора 11, датчик 21 координат, контролируемое изделие 22. Первый и вта- ЗО рой входы первого триггера 12 соединены соответственно с выходами перво-. го и второго каналов 3 и 4 приема.

Вход датчика 21 координат механичес- ки соединен с контролируемым издели- у5 ем 22, а выход — с вторым входом первой схемы И 13, выход второro канала

4 приема соединен с вторымивходами первого счетчика 14, второго триггера 17, регистратора 11 и второго 40 счетчика 20. Выход первого счетчика

14 соединен с вторым входом цифрового компаратора 16, а выход первой схемы И 13, соединен с вторым входом второй схемы И 18. 45

Способ ультразвукового теневого контроля изделий иэ слоистых материалов реализуют следующим образом.

По одну сторону контролируемого изделия устанавливают излучающий пре- 50 образователь, по другую — два приемных преобразователя таким образом, что биссектриса угла между акустическими осями пар преобразователей, образованными соединяющими центр каж-55 дого приемного преобразователя с центром излучающего преобразователя линиями, располагается по нормали к поверхности изделия. Излучают в изде" лие ультразвуковые колебания, принимают прошедшие колебания, па уменьше нию амплитуды которых судят о наличии дефекта, размещают перед контролем на противоположных поверхностях изделия искусственные дефекты известной. протяженности, измеряют параметры искусственных дефектов, с уче том которых определяют глубину залегания дефектов. Перед контролем опре" деляют разность координат каждого из искусственных дефектов, расположенных на противоположных поверхностях контролируемого изделия между двумя парами преобразователей, и регулируют положение приемных преобразователей до получения отношения толщины контролируемого изделия к разности, зафиксированной двумя приемными преобразователями разностей координат искусственных дефектов, кратного целому числу. В процессе контрол. реги.стрируют разность координат дефекта, последовательно зарегистрированного каждым из приемных преобразователей, а глубину залегания дефекта определяют по разности координат дефекта с учетом полученной разности координат искусственных. дефектов и толщины контролируемого изделия,.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 ультразвуковых колебаний возбуждает излучающий преобразователь 2. Прошедшие через контролиру" емое изделие 22 ультразвуковые колебания воспринимаются приемными преобразователями 5 и 6, усиливаются в усилителях 7 и 8 и поступают на входы пороговых устройств 9 и 10. С выхода первого порогового устройства

9 сигнал подается на первый вход первого триггера 12, на выходе которого устанавливается сигнал "1", подаваемый на первый вход первой схемы И 13, на второй вход которой поступают импульсы от датчика 21 координат. На выходе первой схемы И 13 формируется пачка импульсов, которая поступает на вход первого счетчика 14 и на первый вход второй схемы И 18.

В процессе настройки искусственный дефект пропускают между контролируемым изделием 22 и приемными преобразователями 5 и 6 и перемещают последние вместе с излучающим преобра рирует число сосчитанных импульсов, счетчики 14 и 20 устанавливаются в О, на выходах триггеров 12 и 17 устанавливается сигнал "0", схема заканчива5 ет работу до появления следующего дефекта. Таким образом, регистрируемое число импульсов равно глубине залегания дефекта относительно верхней (по чертежу) поверхности контролируемого изделия 22.

Из геометрических соображений можно записать

1 1А 1 1В

2 п Н где Н - толщина контролируемого иэделия;

1 — разность координат искусстЬ венного дефекта, расположенного со стороны излучающего преобразователя;

1„ — разность координат искусственного дефекта со стороны приемных преобразователей

5,6;

h - глубина дефекта;

1 — разность координат дефекта на глубине h.

Следовательно

Н 1в

h=1 ° ° Н в и ь

Значение 1, определенное в процессе настройки, запоминается в заЗб поминающем блоке 15. Устанавливая для искусственного дефекта со стороны приемных преобразователей крат" ность и разности координат и толщины изделия, в соответствии со следующим

4О выражением определяется

Ь-и. (1-1).

45 Поскольку в процессе настройки 1> определено на входе цифрового компаратора 16, осуществляется его автоматическое вычитание в соответствии с приведенным выражением с последую5О щим умножением разности в умножителе

19 числа импульсов на величину кратности п.

Изобретение позволяет повысить

55 точность определения глубины залегания дефекта в процессе теневого контроля путем исключения влияния нестабильности скорости сканирования на результат контроля ° з 1458803 эователем 2 вдоль строки сканирования до тех пор, пока число импульсов на выходе первого счетчика 14 не устанавливается кратным толщине контролируемого изделия. Число этих импульсов можно запомнить в запоминающем блоке

15, подавая на управляющий вход записи сигнал, обеспечивающий запись числа импульсов в момент прохождения искусственного дефекта. Величина кратности и устанавливается в умножителе

19 числа импульсов. После этого искус ственный дефект пропускают между излучающим преобразователем 2 и поверх- 15 ностью контролируемого изделия. Пере-. крывая первый канал контроля (левый по схеме), инициируют накопление импульсов от датчика координат в sano" минающем блоке 15, которое во время прохождения искусственного дефекта управляется, оператором по управляющему входу записи в него числа импульсов от датчика координат, счет которых прекращается после перекры- 25 тия, дефектом второй пары излучатель— приемник (левая по схеме). Количество подсчитанных импульсов хранится в запоминающем блоке 15 все время контроля и в цифровом коде подается íà ЗО первый вход цифрового компаратора 16, После прохождения искусственного дефекта под второй парой преобразова» телей сигнал с выхода порогового устройства 10 переключает триггер 12 в такое положение, которое соответствует сигналу íà его выходе "О", счет импульсов прекращается, первый счетчик 14 обнуляется, Настройка устройства на этом заканчивается.

В процессе контроля импульсы с . выхода первого счетчика 14 поступают на второй вход компаратора 16, на выходе .которого формируется импульс, если код числа импульсов на втором входе равен коду числа импульсов на первом входе, который поступает на первый вход второго триггера 17, на выходе которого устанавливается сигнал "1", поступающий на второй вход второй схемы И 18, на выходе которой формируется пачка импульсов из после-. довательности, поступающей на ее первый вход. Эти импульсы поступают на вход умножителя 19 числа импульсов, с выхода которого поступают на счетный вход второго счетчика 20 импульсов. После регистрации дефекта по второму каналу регистратор 11 регист03 ватехгьно зарегистрированного каждым из приемных преобразователей, а глубину залегания дефекта ойределяют по разности координат дефекта с учетом полученной разности координат искусственных дефектов и толщины контролируемого изделия.

Составитель И.Соколов

Редактор С.Лисина Техред Л.Олийнык Корректор И.Шулла

Заказ 366/50 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иоскэа, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

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

5 14588

Формула изобретения

1, Способ ультразвукового теневого койтроля изделий as слоистых пластиков, закйочающийся в том, что по

5 одну сторону контролируемого иэделия устанавливают излучающий преобразователь, по другую сторону изделия— два приемных преобразователя так, чтобы биссектриСа угла между акустическими осями пар преобразователей, образованными соединяющими центр каждого приемного преобразователя с центром излучающего преобразователя ли ниями, была расположена по нормали к поверхности изделия, излучают в изделие ультразвуковые колебания, принимают прошедшие колебания, по уменьшению амплитуды которых судят о нали- 20 чин дефекта, размещают перед контролем на противоположных поверхностях иэделия искусственные дефекты известной протяженности, измеряют параметры искусственных дефектов, с учетом ко- 25 торых определяют глубину залегания дефектов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, перед контролем определяют разность координат каждого из искус- 30 ственных дефектов, расположенных на противоположных поверхностях контролируемого изделия между двумя парами преобразователей, и регулируют положение приемных преобразователей до получения отношения толщины контролируемого изделия к разности, зафиксированной двумя приемными преобразователями разностей координат искусственных дефектов, кратного целому чис- 40 лу, в процессе контроля регулируют разность координат дефекта, последо2. Устройство для ультразвукового теневого контроля изделий из слоистых пластиков, содержащее последовательно соединенные генератор ультразвуковых колебаний и излучающий преобразователь, два канала приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемного преобразователя, усилителя и порогового устройства, и регистратор, .о т л и ч а ю щ е е " с я тем, что, оно снабжено последовательно соединенными первым триггером, первой схемой И, первым счетчиком, запоминающим блоком, цифровым компаратором, вторым триггером, второй схемой И, умножителем числа импульсов, вторым счетчиком, выход которого соединен с первым входом регистратора, и датчиком координат,первый и второй входы первого триггера соединены соответственно с выходами первого и второго каналов приема, вход датчика координат механически соединен с контролируемым изделием, а выход — с вторым входом первой схемы И, выход второго канала приема соединен с вторыми входами первого счетчика, второго триггера, регистратора и второго счетчика, выход первого счетчика соединен с вторым входом цифрового компаратора, а выход первой схемы И соединен со вторым входом второй схемы И.