Анализатор дефектов к ультразвуковому дефектоскопу

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля материалов и изделий с помощью ультразвуковых сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности определения эквивалентной площади дефекта за счет учета коэффициента затухания, амплитуды принятых ультразвуковых эхо-сигналов и глубины залегания дефектов в контролируемом материале. Работа анализатора осуществляется автоматически по программе. В ходе работы последовательно измеряются временные и амплитудные характеристики ультразвуковых сигналов, отраженных от внутренних кромок и дефектов изделия, по ним рассчитываются коэффициент затухания ультразвука в материале, коэффициент передачи аттенюатора для коррекции амплитуды принятых эхо-сигналов, глубина залегания и эквивалентная площадь дефекта в контролируемом материале. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Щ) 5 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY -СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t;

?

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4405742/25-28 (22) 25,01.88 (46) 15.08.90. Бюл. Р 30 (71) Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов (72) В.В.Волков, В.И.1?1ироненко, А.Н.Орешкин, С.В.Шило, В.В.Гребенщиков, В.И.Шляхтер и H.Ã.Êëåí÷èíà (53) 620.179 ;16 (088.8) (56) Справочник по приборам неразру:шающего контроля материалов и изде лий./Под ред. В.В.Клюева, N.: Машино строение, 1976, т.2, с.203-208.

Дефектоскопия, 1987, 1 - 9, с.97. (54) АНАЛИЗАТОР ДЕФЕКТОВ К УЛЬТРАЗВУКОВОМУ ДЕФЕКТОСКОПУ (57) Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля материаИзобретение относится к средствам неразрушающего контроля с помощью ультразвуковых сигналов и может быть использовано при контроле качества изделий и материалов в машиностроении.

Цель изобретения — повышение достоверности определения эквивалентной площади деАектов за счет учета коэффициента затухания, амплитуды эхо-сигналов и глубины залегания дефектов в контролируемом материале.

На чертеже изображена блок-схема анализатора деАектов к ультразвуко- вому дефектоскопу. лов и изделий с помощью ультразвуковых сигналов. Целью изобретения является повьппение достоверности определения эквивалентной площади деАекта за счет учета коэфАициента затухания, амплитуды принятых ультразвуковых эхо-сигналов и глубины залегания дефектов в контролируемом материале.

Работа анализатора осуществляется автоматически по программе. В ходе работы последовательно измеряются временные и амплитудные характеристики ультразвуковых сигналов, отраженньгх от внутренних кромок и деАектов изделия, по ним рассчитываются коэффициент затухания ультразвука в материале, коэфАициент передачи аттенюатора для коррекции амплитуды принятых эхо-сигналов, глубина залегания и эквивалентная площадь деАекта в контролируемом материале. 1 ил.

Анализатор деАектов к ультразву- р ковому деАектоскопу содержит последовательно соединенные аттенюатор 1, вход которого является сигнальным входом анализатора, усилитель 2, ви деодетектор 3 и аналого-цифровой преобразователь 4, последовательно соеди. ненные посредством шины данных мультиплексор 5 и блок 6 оперативной памяти, последовательно соединенные Аормирователь 7 строб-импульсов, синхронизатор 8 и системный контроллер 9.

Кроме. того, анализатор содержит блок

10 клавиатуры, первый выход которого подключен к второму входу мультиплек1585751 сора 5, ариАметико-логическое устройство 11,.блок 12 микропрограммной

1 памяти, шиной данных подключенный к первому входу арифметико-логического устройства 11 и к второму входу системного контроллера 9, блок 13 измерения временных интервалов и индикатор 14. Второй выход синхронизатора

8 является выходом для синхронизации генератора зондирующих импульсов в ультразвуковом деАектоскопе и подключен к первому входу блока 13 измерения временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом 15 видеодетектора 3, а выход — с третьим входом мультиплексора 5. Четвертый вход мультиплексора 5 шиной данных соединен,с выходом аналого-циАрового преобразователя 4, второй вход которого подключен к третьему выходу синхронизатора 8, а второй вход аттенюатора 1, вход формирователя 7 стробимпульсов и индикатора 14, второй выход блока 10 клавиатуры, а также 25 второй вход и выход блока 6 оперативной памяти и ариАметико-логического устройства 11, и третий выход и вход системного контроллера 9 подключены к общей шине данных.

Анализатор дефектов к ультразвуковому дефектоскопу работает следующим образом.

При включении питания по команде, поступающей из блока 12 микропрограммной памяти через системный конт- З5 роллер 9, на индикаторе 14 появляется запрос характеристик используемого преобразователя и контролируемого материала, в результате чего анализатор переходит в состояние ожидания

40 команд, вводимых оператором с блока

10 клавиатуры. Блок 10 клавиатуры содержит.циАровые и Аункциональные клавиши (не. показаны) с помощью кото45 рых оператор вводит через общую шину данных в блок 6 оперативной памяти код используемого ультразвукового преобразователя, а также скорость ультразвука и толщуну контролируемогс материала. После ввода команды автоматического контроля с блока 10 клавиатуры и из блока 12 микропрограммной памяти под управлением системного контроллера 9 в блок 6 оперативной памяти записывается соот- 55 ветствующая заданному типу преобразователя АРД или AVG-диаграмма амплитуды принятых ультразвуковых сигналов в зависимости от площади и глубины залегания деАекта. Затем по командам блока 12 микропрограммной памяти в ариАметико-логическом устройстве 11 осуществляется расчет времени прохождения ультразвуковых сигналов от излучающего преобразователя до приемного с учетом скорости ультразвука и толщины контролируемого слоя материала ° Рассчитанный циАровой код иэ ариАметико-логического устройства 11 через системный контроллер 9 по общей шине данных поступает в блок 6 оперативной памяти, а затем на вход Аор мирователя 7 строб-импульсов. Последним вырабатывается строб-импульс заданной длительности, поступающий на вход синхронизатора 8. На втором выходе синхронизатора 8 по переднему Аронту строб-импульса Аормнруется сигнал синхронизации генератора зондирующих импульсов в ультразвуковом дефектоскопе, а в контролируемый слой материала излучаются ультразвуковые сигналы, которые отражаются от внутренней кромки изделия и достигают приемного преобразователя.

Принятые сигналы преобразуются в электрические, проходят через аттенюатор 1, усиливаются усилителем

2 и детектируются видеодетектором

3 ° В это. время на третьем выходе синхронизатора 8 по заднему фронту строб-импульса формируется сигнал управления аналого-циАровым преобразователем 4, в котором уровень амплитуды сигнала с выхода видеодетектора

3 преобразуется в цифровой код, поступающий на вход мультиплексора 5.

Под управлением системного контроллера 9 мультиплексор 5 передает циАровой код амплитуды принятого сигнала в блок 6 оперативной памяти, после чего по командам иэ блока 12 микропрограммной памяти в ариАметико-логическом устройстве 11 с учетом амплитулы излученного и принятого сигнала рассчитывается коэфАициент затухания ультразвука в контролируемом материале. Рассчитанное значение записывается в блок 6 оперативной памяти. На вход формирователя 7 стробимпульсов вновь поступает циАровой код длительности из блока 6 оперативной памяти, в результате чего зондирование материала повторяется.

Сигналы, отраженные от деАектов иэде5 15857 лия, достигают приемного преобразователя, преобразуются в электрические сигналы и детектируются видеодетектором 3. В блоке 13 измерения времен5 ных интервалов Аормируется цифровой код длительности прохождения ультразвуковых сигналов от изучающего преобразователя до дефекта и от дефекта до приемного преобразователя, который через мультиплексор 5 поступает в блок 6 оперативной памяти. С учетом записанного значения в арифметикологическом устройстве 11 осуществляется расчет расстояния от излучающего 15 преобразователя до деАекта и от дефекта до приемного преобразователя, которое затем вместе с коэфАициентом затухания ультразвуковых сигналов используется для определения компен- 20 сирующего коэффициента передачи аттенюатора 1.!

Для определения эквивалентной площади дефекта на вход Аормирователя

7 строб-импульсов из блока 6 оперативной памяти поступает циАровой код длительности прохождения ультразвуковых сигналов, отраженных от дефекта.

На время приема ультразвуковых сигналов в аттенюатор 1 из блока 6 оперативной памяти передается компенсирующий коэффициент передачи и цифровой код амплитуды принятых сигналов, приведенной к эталону АРД или AVG-ди- З5 аграммы, и через мультиплексор 5 записывается в блок 6 оперативной памяти. Под управлением системного контроллера 9 записанное значение амплитуды поступает в ариАметико- 40 логическое устройство 11, где по диаграмме, связывающей амплитуду принятых сигналов, глубину залегания и площадь дефекта, рассчитывается эквивалентная площадь деАекта в контроли- 45 руемом материале.

Таким образом, в предлагаемом анализаторе реализована безэталонная настройка чувствительности ультразвукового деАектоскопа непосредствен- 50 но во время контроля, а определение эквивалентной площади деАекта осуществляется автоматически с учетом коэфАициента затухания, амплитуды

51 6 принятых ультразвуковых сигналов и глубины залегания деАектов в контролируемом материале, что повьппает достоверность определения эквивалент ной площади дефекта в иэделии.

Формула изобретения

Анализатор деАектов к ультразвуковому деАектоскопу, содержапщй последовательно соединенные аттенюатор, вход которого является сигнальным входом анализатора, усилитель, видеодетектор и аналого-цифровой преобразователь и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения эквивалентной площади дефектов, он содержит последовательное соединенные мультиплексор и блок оперативной памяти, последовательно соединенные Аормирователь строб-импульсов, синхронизатор и системный контроллер, блок клавиатуры, первый выход которого соединен с вторым входом мультиплексора, ариАметико-логическое устройство, блок микропрограммной памяти, шиной данных подключенный к первому входу ариАметико-логического устройства и к второму входу системного контроллера, и блок измерения временных интервалов, второй выход синхронизатора является выходом синхронизации генератора зондирующих импульсов в ультразвуковом деАектоскопе и подключен к первому входу блбка измерения временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом видеодетектора, а выход — с третьим входом мультиплексора, четвертый вход последнего соединен с выходом аналого-циАрового преобразователя, вторым входом подключенным к третьему выходу синхронизатора, а второй вход аттенюатора, вход

Аормирователя строб-импульсов и индикатора, второй вход и выход блока оперативной памяти и ариАметико-логического устройства, третий вход и выход системного контроллера и второй выход блока клавиатуры подключены к общей шине данных.

1505751

Составитель Е.Ильичев

Редактор А.Ревин

КоРРектоР M.,, 1ароши

ТекРед Л.Олийнык

Заказ 2325

Тираж 509

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101