Многоканальный ультразвуковой дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю. Цель изобретения - повышение точности определения размера дефекта при использовании различных типов прозвучивающих волн за счет выравнивания чувствительности регистратора по глубине дефектов в изделии и по типам волн. В каждом канале дефектоскопа содержатся последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, акустический преобразователь 2 и предварительный усилитель 3. Импульсы с предварительных усилителей 3 через коммутатор 4 поступают в регистратор, выполненный из последовательно соединенных усилителя 5 высокой частоты, детектора 6 и индикатора 7. В процессе настройки усилителя 5 высокой частоты на его вход поступают импульсы с изменяющейся по линейному закону амплитудой, имитирующие различную длину залегания дефектов. Количество этих импульсов в пачке определяется толщиной изделия. Во время работы дефектоскопа блоки 19 и 20 временной регулировки чувствительности усилителя 5 управляют им в зависимости от типа прозвучивающих волн в каналах. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) 747 А1 (5))5 G 01 N 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зь

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПЮТ СССР (21) 4353806/25-28 (22) 04.01.88 (46) 15.08.90. Бюл. 1"- 30 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения

"ЦНИИТмаш" (72) О.Н.Буков и В.И.Рык (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1272223, кл. G 01 N 29/04, 1985, (54) ИНОГОКАНАЛЬНИ!(УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ,ДЕФЕКТОСКОЛ (57) Изобретение относится к .нераэрушающему ультразвуковому контролю..

Цель изобретения — повышение точности определения размера дефекта при использовании различных типов прозвучивающих волн за счет выравнивания чувствительности регистратора по глубине дефектов в изделии и по типам волн. В каждом канале

2 дефектоскопа содержатся последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, акустический преобразователь ? и предварительный усилитель 3. Импульсы с предварительных усилителей 3 через коммутатор 4 поступают в регистратор, выполненный иэ последовательно соединенных усилителя 5 высокой частоты, детектора 6 и индикатора 7. В процессе настройки усилителя 5 высокой частоты на его вход поступают импульсы с изменяющейся по линейному закону амплитудой, имитирующие различную длину залегания деАектов. Количество этих импульсов в пачке определяется толщиной иэделия. Во время работы деАектоскопа блоки 19 и

20 временной регулировки чувствительности усилителя 5 управляют им в зависимости от типа прозвучивающих волн в каналах. 2 ил, 3 158574

Изобретение относится к неразру шающему ультразвуковому контролю

1 и может быть использовано в установках механизированного контроля. 5

Цель изобретения - повьп ение точности определения размера дефекта при использовании различных типов прозвучивающих волн эа счет выравнивания чувствительности регистрато- 19 ра по глубине дефектов в изделии и по типам волн.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого дефектоскопа; на фиг.2 — временные диаграммы с 15 выходов соответствующих блоков дефектоскопа (где N — коэффициенты деления делителей частоты; 1 и t — типы продольных и поперечных волн соответственно).

Дефектоскоп содержит и каналов, каждый из которых состоит из генератора 1; зондирующих импульсов, соединенного с его выходом ультразвукового преобразователя ?; и предвари- 25 тельного усилителя 3; (где i=1,2..., п), соединенные последовательно коммутатор 4 аналоговых сигналов, соединенный входами с выходами предварительных усилителей 3,, 3,...3 „, усилитель 5 высокой частоты, детектор 6 и индикатор 7, синхронизатор

8, соединенные с его выходом первый

9 и второй 10 делители частоты, соединенные последовательно коммутатор

11, входы которого соединены с выходами делителей 9 и 10 частоты, делитель 12 частоты, цифроаналоговый преобразователь 13 и генератор 14 импульсов, второй вход которого соединен с выходом коммутатора 1l, а выход соединен через ключ 15 с управляющим входом усилителя 5 высокой частоты, соединенные последовательно делитель 16 частоты, который соеди- 45 нен входом со вторым выходом синхронизатора 8, демультиплексор 17, соединенный выходом с третьим входом коммутатора 11, входами генераторов

1, 1,... 1 зондирующих импульсов и (п+1)-м входом коммутатора 4 аналоговых сигналов и коммутатор 18 аналоговых сигналов, соединенный выходом с третьим входом усилителя

5 высокой частоты, и блоки 19 и 20 временной регулировки чувствитель55 ности, соединенные входами с выходом делителя 16 частоты, а выходами— со вторым и третьим входами коммутатора 18 аналоговых сигналов. Количество блоков временной регулировки чувствительности зависит от количества типов используемых при контроле преобразователей.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Синхронизатор 8 вырабатывает тактовые импульсы стабильной частоты, которые через делитель 16 частоты поступают на демультиплексор l7, который формирует сетку импульсов, определяющих работу всех элементов дефектоскопа. С выходных шим демультиплексора 17 сигналы управления поступают на генераторы 1,, 1,,... 1„ зондирующих импульсов, формирующих электрические радиоимпульсы. Последние возбуждают последовательно во времени преобразователи 2,, 2,...2, излучающие ультразвуковые сигйалы в контролируемое изделие (не показано).

Принятые преобразователями 2, 2,...,2

М ь сигналы из изделия поступают на пред- .-. варительные усилители 3, 3,...,3 „- .

2 и далее на коммутатор 4 аналоговых сигналов, где суммируются во времени, Работа коммутатора 4 аналоговых сигналов определяется также импульсами управления, снимаемыми с выходных шин демультиплексора 17. С коммутатора 4 аналоговых сигналов сигналы поступают на усилитель,5 высокой частоты. Усилитель 5 высокой частоты усиливает просуммированные во времени сигналы с предварительных усилителей

3„,..., 3„, которые после детектирования в детекторе 6 поступают на электронно-лучевой индикатор 7.

Усиление усилителя 5 высокой частоты может изменяться путем подачи сигналов управления, вырабатываемых в блоках 19 и 20 формирования сигналов временной регулировки чувствительности. Каждый блок временной регулировки чувствительности форми-,. рует сигнал управления, закон изменения которого соответствует типу преобразователя, т.е. его рабочей частоте, размеру пьезопластины и типу излучаемой волны (поперечная или продольная). Запуск блоков 19 и 20 временной регулировки чувствительности осуществляется тактовыми импульсами, снимаемыми с выхода делителя 16 частоты. Выходы блоков 19 и 20 временной регулировки чувствительности через коммутатор 18 аналоговых сигна85747 10

30

5 15 лов соединены с управляющим входом усиления усилителя 5 высокой частоты.

Работа коммутатора 18 аналоговых сигналов также определяется импульсами. управления, снимаемыми с демулвтиплексора 17, т.е, коммутатор 18 аналоговых сигналов в каждую зондирующую посылку подключает к входу регулирования усиления усилителя 5 высокой частоты только тот блок временной регулировки чувствительности, который Аормирует сигнал с законом изменения, соответствующим типу возбуждаемого этим зондирующим импульсом преобразователя.

Для осуществления настройки блоков 19 и 20 временной регулировки чувствительности и проверки их работоспособности делители 9 и 10 частоты Абрмируют две последовательности импульсов, период следования которых в заданном масштабе пропорционален скорости распространения данного .типа волн (поперечной или продольной).

Одна из этих последовательностей через коммутатор 11, работа которого определяется импульсами, снимаемыми

I с шин демультиплексора 17, может подаваться через делитель 12 частоты с коэААициентом деления, зависящим от толщины изделия, на вход циАроаналогового преобразователя 13, который Аормирует линейно спадающее напряжение питания генератора 14 импульсов. Запуск генератора 14 импульсов осуществляется импульсами, снимаемыми с выхода коммутатора 11, т.е. период следования импульсов, снимаемых с выхода генератора 14 импульсов в заданном масштабе, соответствующем коэАфициенту.деления делителей 9 и 10, соответствует заданному отрезку пути распространения ультразвуковых колебаний, а количество этих импульсов определяется толщиной изделия. Это позволяет калибровать развертку электронно-лучевого индикатора по глубине залегания деАекта при подаче импульсов с генератора 14 через ключ 15 на вход усилителя 5 высокой частоты. Ключ 15 включается только в режиме проверки и настройки блоков 19 и 20 временной регулировки чувствительности.

Линейно спадающий закон последовательности импульсов на выходе генератора 14 импульсов определяется напряжением питания генератора импульсов, которое поступает с выхода цифроаналогового преобразователя 13.

Это позволяет расширить пределы настройки временной регулировки чувствительности за счет искусственного снижения амплитуды импульса настройки на выходе генератора 14 импульсов во времени. Делитель 1б частоты служит для снижения тактовой частоты импульсов, поступающих на вход демультиплексора 17, потому что частоту синхронизации выбирают высокой, чтобы получить хорошую разрешаемую способность при калибровке развертки индикатора по глубине залегания.

Изменением коэАфициента деления делителя 12 можно менять время, в течение которого осуществляется линейный спад выходного напряжения циАроаналогового преобразователя 13, т.е. пределы глубин, в которых осуществляется настройка временной регулировки чувствительности, в результате чего расширяется динамический диапазон регулировки усиления в регистраторе.

Формула изобретения

Иногоканальный ультразвуковой деАектоскоп, содержащий в каждом канале последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, акустический преобразователь и предвари-. тельный усилитель синхронизатор,демультиплексор,два блока выравнивания чувствительности,ключ,два коммутатора и реГистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения размера деАекта при использовании различных типов ультразвуковых волн, он снабжен последовательно соединенными первым делителем частоты, вход которого подключен к выходу первого коммутатора, циАроаналоговым преобразователем и генератором пилообразного напряжения, запускающий вход которого связан с выходом первого коммутатора, а выходс входом ключа, вторым и третьим делителями частоты, включенпыми между выходом синхронизатора и соответствующими входами первого коммутатора, третьим коммутатором, включенным между выходами блоков выравнивания чувствительности и управляющим входом регистратора, и четвертым делителем частоты, вход которого под1585747 7 траина роботе

ФЬГ 3 ключей к выходу синхронизатора, а выход - к входам блоков выравнивания чувствительности и демультиплексора, подключенного выходом к управляющим входам коммутаторов и генераторов зондирующих импульсов, регистратор выполнен в виде последовательно соединенных усилителя высокой частоты, управляюций вход которого связан с выходом третьего коммутатора, а два других входа подключены к выходам ключа и второго коммутатора, детектора и индикатора, а выходы предварительных усилителей подключены к входам второго коммутатора.