Ультразвуковой дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов ультразвуковыми методами. Целью изобретения является повышение достоверности и производительности контроля за счет увеличения частоты следования зондирующих импульсов в поисковом режиме по сравнению с режимом контроля и селектирования помехи от сигналов дефекта непосредственно в рабочей зоне. Дефектоскоп позволяет автоматически изменять чувствительность при переходе с режима поиска в режим контроля при помощи блока памяти, выходные значения которого управляют коэффициентом усиления усилителя, увеличивать число импульсов, озвучивающих отдельный элемент изделия в единицу времени в поисковом режиме, и селектировать от случайных индустриальных помех отраженные от дефекта эхосигналы, определенные по заданной совокупности эхоимпульсов, имеющих жесткую привязку во времени прихода отраженного импульса, присущую только реальным дефектам. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК

„„SU, 51 961 (51) 4 G О1 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4284679/25-28 (22) 14,07,87 (46) 23 ° 10,89. Бюл. № 39 (71) МВТУ им, Н,Э. Баумана и Научно11 и производственное объединение Прибор (72) Н,П, Алешин, А,К ° Вощанов, Ю,Ф, Славгородский, В,И, Пащенко и Н,С, Урман (53) 620,179.16 (088,8) (56) Авторское свидетельстно СССР № 1043555, кл . С 01 N 29/04, 1983, Авторское свидетельство СССР

¹ 1290155, кл . G 01 N 29/04, 1987, (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов ультразвуковыми методами, Целью изобретения является повышение достоверности и производительности контроля за счет увеличения частоИзобретение относится к нераэрушающему контролю материалов ультразвуковыми методами, предназначено; для обнаружения дефектов в изделиях и сварных соединениях и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях промьппленности.

Целью изобретения является повьппение достоверности и производительности контроля эа счет увеличения час- тоты следования зондирующих импульсов в поисковом режиме по сравнению с режимом контроля и селектирования помехи от сигналов дефекта непосредственно в рабочей зоне, 2 ты следования зондирующих импульсов н поисковом режиме по сравнению с режимом контроля и селектиронания помехи от сигналов дефекта непосредственно в рабочей зоне, Дефектоскоп позволяет автоматически изменять чувствительность при переходе с режима поиска в режим контроля при псмощи блока памяти, выходные значения которого управляют коэффициентом усиления усилителя, увеличивать число импульсов, озвучивающих отдельный элемент изделия в единицу времени в поисковом режиме, и селектировать от случайных индустриальных помех отраженные от дефекта эхосигнапы, определенные по заданной сонокупности эхоимпульсов, имеющих жесткую привязку во времени прихода отраженного импульса, присущую только реальным дефектам, 2 ил .

На фиг.1 представлена структурная схема дефектоскопа; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу дефектоскопа, Ультразвуковой дефектоскоп содержит синхронизатор 1, последовательно электроакустически соединенные генератор 2 зондирующих импульсов приемопередающий преобразователь 3 и усилитель 4, переключатель 5 и последовательно соединенные делитель 6 частоты, коммутатор 7, генератор 8 строб-импульсов, временной селектор 9 второй вход которого подключен

1 к выходу усилителя 4, компарат р 1П и триггер 11, блок 12 памяти, выход

15 1696 l которого подключен к управляющему входу усилителя 4 и последовательно соединенные таймер 13, второй генератор 14 строб-импульсов, второй вре5 менной селектор 15, второй вход которого подключен к выходу компаратора

lО и регистратор 16, выход триггера

ll подключен к входу таймера 13, первому входу переключателя 5 и адресно- !О му входу блока 12 памяти, выход синхронизатора 1 подключен к управляющему входу коммутатора 7 и второму входу переключате?тя 5, второй выход делителя 6 частоты подключен к второму входу триггера 11, выход коммутатора 7 подключен к входу генератора 2 зондирующих импульсов и к входу

"Разрешение чтения" блока 12 памяти, первый выход переключателя 5 подключен к входу делителя 6 частоты, а второй выход — к второму входу коммутатора 7.

Позициями 17-30 обозначены выходы сигналов с блоков ультразвукового (Y3) дефектоскопа, Дефектоскоп работает следующим образом.

При включении дефектоскопл у(..танавливается режим работы, прн кс1т(1ром переключатель 5 и триггер 11 чаходя ся в исходном состс;янии ° Сикх? .им-пульсы 7 с синхронизатора ?О т;— пают на управляющий и через пер=??пючатель 5 на Второй коммутируе ?ы (7 входы электронного коммутатор(1 c частотой, например, 16 кГц, С Выхода электронного коммутатора 7 запускающие импульсы 18 поступают íà ".åíåðàтор 2 зондирующих импульсов, г Hppлтор 8 строб-импульсов, формирующий зону контроля и разрешение чтения; вход блока 12 памяти, в кстором элписаны коды сигналов, устанавл BHIO ших требуе гый коэффициент усиления 45 усилителя 4, В данном случае соответствующий поисковой чувствительности, например равной 0,8 мм, Зондирующие

z импульс?.1 генерлтора 2 возбуждают в преобразователе 3 ультразвуковые коле".

50 бания !9 частотой 16 кГц, которь?е вводятся в иэделие. Принятые преобразователем отраженные от дефекта импульгы преобразуются в электри?еские сигнал?? и лог ту??ают нл вход у cè55 лителя 4, Угпленный и продетектированный сигff(I?1 20 с угилителя 4 пост, пае т нл - е?? ек Тор Ч, ?3!!HPJ? FI?o?II?!F? Отр л— женный гllг?I è ? преflелл:: р,1бочей зо†ны, сформированной генератором 8, который затем подается на компаратор

1О, В последнем сигнал сравнивается с заданным значением и запоминается до следующего импульса зондирования, Если после посылки первого синхроимпульса компаратор 10 не зафиксировал эхосигнал от дефекта или ложный сигнал от индустриапьной или акустической помехи, то связанный с ним триггер 11 сохраняет свое состояние и следующий синхроимпульс вновь поступает на управляющий и через переключатель 5 на 33Topoé коммутирующий входы коммутатора 7, Такой пргцесс контроля продолжается д ) px пор, ;?ока в «О.".?параторс 1О н зафиксируе",гя в зоне ;-.??тро я эхаимпульс от

ДЕФ, КТЛ ИЛИ ЛОЖНЫ?1 СИГ?1Л31.

Тл сны Образом, H режиме !H>Hгка произвол?? Ся Оперативный анализ нл 111нс? я э xo! IMI: . "1 ((сч? В -1 о llе к(l?Троля мак(11мл?I,H c, ВОз можно?1 ас ТО I!!Ii еле доoà?!llÿ с! Iläèðófo,!ofx .?м(.1?ьс Ов и на уровllе гоискоl Ой ч у нс ГBII Tpль?1ости, При в ц с ?енин к(.м! 1:, з? (Ооом 10.?хоп? г?,??Вс а 2 f! HnHP контроля сигВOJI с. последнего»о, . у.?ле ? нл вход ь- ОР1г О вр;- IEH?fu f «ле к тор л 5 и

I н,? !1(рпкя? Вхо 1,1 - ?ход триггера

fpp l! ?е п01 с ка г Выход l де1?,I еля 6

,« 1О ftl 1 а B Top(?Ill 1 ход разрешения з ? гру 1?(и данных грпггерл 11 пос.тупает уровс.нь:?огической диницы (ф??г,2, 1 с??гнал 27, „При э том при Отсутствии сигналы с кс>мпарлторл 10 нл первом

Входе трнг? ера 11 нл его в??ходе уставлял??ваетс.я логический н "I ò,, а при появ/ пении — лог??ческая единица 1фиг, 2, сигнал 28).,П о этому гигналу,поступающему 1?а первый (управпяющии ) вход переключателя 5, последни?й Огкл?ячает синхроимпульсы 24 с второго входа коммутатора 7 и подк??ючлет гинхроимпульсы 25 на Вход дели1еля 6 частоты, Koторый снижает частоту гинхроимпульсов дО заданного знл ?ения, например

2 . ц. Этл частот- выбирлс? гся из условия затухлния H изделии раз.?ичных ре?3ерберлп?1онных помех и б??стродейг гния элементной блзы vc TpoAc TB Обработки н регис грац?н?. С 13?!xoJZa делиT(JIFf б сигналы чер 1 коммутлтор 7 подаются н;3 ге»ерлтор - зондирующих

ffMH УЛЬСОВ g ГЕМ C:3 1!.1 1 ?ЕФЕKTOСКОП

-l?3 гом:?т?11еск?1 Ус!»!, ? ??? Влет? Я I3 Ре— жнм ?сонтрол?1

15169

Одновременно сигнал логической единицы с триггера 11 поступает на ададресный нход блока 12 памяти, значения на выходе которого меняются по синхроимпульсам, поступающим с выхода коммутатора 7 на вход "Разрешение чтения" ° Сигнал с выхода блока 12 памяти поступаает на управляющий вход усилителя 4 и устанавливает новое значение коэффициента усиления, соответствующее контрольной чувствительности, равной например, 1,6 мм

По сигналу с выхода триггера 1! таймер 13 формирует импульс 29, дли- 15 тельность которого равна и периодам задан .ой частоты следования зондирующих импульсов, а передний фронт сформированйого импульса совпадает с передним фронтом пришедшего эхосиг- 2р нала ° Значение и выбирается в зависимости от требования помехозащищенности, например 1-8. Задним фронтом импульса 29 запускается второй генератор 14 строб-импульса, формирующий 25 импульс 30 длительностью, соизмеримой с длительностью принятого эхосигнала, Ko TQpbIA поступает на первый вход второго нремеииого селек гора 15,Временное положение и дли гr zьнncs этого строб- 3p импульса c)F,ÿ 3 Ip., ются .кесткс связанными с принятым "4 сигналом от дефекта °

При последующем зондировании изделия в режиме контроля на выходе компаратора 10 формируется устойчивый сигнал

35 от дефекта. При совпадении во времени сигнала 30 с генератора 14 строб-импульсов и r.-ro отраженного зхоимпульса с выхода компаратора 10 второй временный селектор пропускает эхо- 4р импульс на регистратор 16, т.е. в послед;.ий поступают эхо-сигналы, отраженные от дефекта, отселектированные от случайных индустриальных помех, определенные не по одному эхо- 45 импульсу, а по заданной совокупности эхоимпульсов, имеющих жесткую привязку ко времени прихода отраженного импульса от дефекта, присущую только реальным дефектам. 50

В р гистраторе 16 осуществляется регистрация параметров дефектов, Частота следования и количество синхроимпульсов в контрольном режиме определяются делителем 6 частоты и протя — 55 женностью дефектного участка ° После прохождения преобразователем 3 дефектного участка на первый вход триггера

11 перестают поступать сигналы с вы61 6 хода компаратора 10, Триггер 11 возвращается в исходное состояние, при этом перный выход переключателя 5 на делитель б частоты отключается, а второй вход на коммутатор 7 включается. На генератор 2 зондирующих импульсов поступают синхроимпульсы 17, и дефектос-<оп переходит в режим поиска, Изобретение позволяет повысить достоверность контроля на 151. эа счет увеличения числа импульсов

1 озвучивающих отдельный элемент изделия в единицу времени н поисковом режиме, и дополнительного селектирования сигналов, осущестнляемо.-о в пределах зоны контроля, а также повысить производительность ультразвукового контроля сварных соединений за счет изменения частоты следования зондирующих импульсон, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий синхрониз атор, последовательно электроакустически соединенные генератор зондирующих импульсов, приемопередающий преобразователь и усилитель, переключатель и последовательно соединенные делител . частоты, коммутатор, генератор строб-импульсов, временной селектор, второй вход которого подключен к выходу усилителя., компаратор и триггер, а выход коммутатора подключен к входу гснератора зондирующих импульсов, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения достоверности и производительностии контроля, он снабжен блоком памяти, выход которого подключен к управляющему входу усилителя, и посФ ледовательно соединенными таймером, вторым генератором строб-импульсов, вторым временным селектором, второй вход которого подключен к выходу компаратора, и регистратором, выход триггера подключен K входу таймера, первому входу переключателя и адресному входу блока памяти, выход синхронизатора подключен к управляющему входу коммутатора и второ входу переключателя, второй выход делителя частоты подключен к второму входу триггера, выход коммутатора пгдключен к нходу "Разрешение чтения блока памяти, первый выход переключателя подключен к входу делителя частоты, а второй выход — к второму входу коммутатора, 151696 I

17

19

2l !

2

2Ф

2 фиг. 2

Составитель В. Белозеров

Редактор И, Горная Техред Л,Олийнык

Корректор Н, Король

Заказ 6386/48 Тирах 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета lIO изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ухгород, ул. Гагарина,. 101