Устройство для ультразвукового контроля изделий

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля с помощью ультразвуковых сигналов. Целью изобретения является повышение достоверности контроля плавниковых труб за счет учета расстояния между излучающим и приемным ультразвуковым преобразователем. В устройстве осуществляется ультразвуковое сканирование изделия неподвижными по отношению к нему преобразователями, в каждом цикле работы устройства один из преобразователей работает в режиме излучения , другие - в режиме приема ультразвуковых сигналов. Режимы работы преобразователей меняются и одновременно меняются коэффициенты усиления принятых сигналов с учетом расстояний между излучающим и приемным преобразователями . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)ю G 01 N 29/04

ГО СУДА Р СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4313395/28 (22) 05.10.87 (46) 28.02.91. Бюл. М 8 (71) Научно — производственное объединение "Атомкотломаш" (72) А.В. Медведев (53) 620-.179,16 (088.8) (56) Патент Японии М 59 — 4663, кл. G 01 N 29/04, 1975.

Патент Великобритании N. 1260712, кл. G 01 N 29/04, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля с помощью ультразвуковых сигналов, Целью изобретения

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля с помощью ультразвуковых сигналов и может быть использовано при контроле цилиндрических поверхностей в металлургическом производстве.

Цель изобретения — повышение Достоверности контроля плавниковых труб эа счет учета расстояния между излучающим и приемным преобразователями.

На фиг. 1 изображена блок — схема устройства для ультразвукового контроля изделий для случая четырех каналов измерений; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов, поясня ющие работу устройства.

Устройство для ультразвукового контроля изделий (фиг, 1) содержит четыре канала излучения — приема ультразвуковых сигналов, в каждом иэ которых используются последовательно соединенные, Ж 1631404 А1 является повышение достоверности контроля плавниковых труб эа счет учета расстояния между излучающим и приемным ультразвуковым преобразователем. В устройстве осуществляется ультразвуковое сканирование изделия неподвижными по отношению к нему преобразователями, в каждом цикле работы устройства один из преобразователей работает в режиме излучения, другие — в режиме приема ультразвуковых сигналов. Режимы работы преобразователей меняются и одновременно меняются коэффициенты усиления принятых сигналов с учетом расстояний между излучающим и приемным преобразователями, 2 ил. преобразователь 1, ключ 2, регулируемый усилитель 3, регистр 4 сдвига, счетчик 5 и исполнительный механизм 6 и генератор 7 зондирующих импульсов, выход которого подключен к преобразователю 1, Ультразвуковые преобразователи 1 устройства установлены по окружности в корпусе контрольного блока 8, Устройство также содержит общие синхронизатор 9, генератор 10 строб-импульсов, кольцевой генератор 11, формирователь 12 импульсов, индикатор 13 и регулятор 14 амплитуды, выполненный в виде схемы ИЛИ 15, регистра 16 сдвига, а также усилителей 17 — 20, ключей 21 — 24 и триггеров 25 — 28 по числу каналов устройства.

Усилители 17 — 20 и ключи 21 — 24 регулятора 14 амплитуды последовательно соединены, при этом выход N-го ключа

1631404 соединен с входом первого усилителя, первые входы триггеров 25 — 28 подключены соответственно к выходам регистра 15 сдвига, вторые входы — к выходу формирователя

12 импульсов, а выходы — 4 к вторым входам ключей 21 — 24 соответственно, Входы усилителей 17 — 20 регулятора 14 амплитуды соединены соответственно с выходами регистра 16 сдвига, а выходы — с вторыми входами регулируемых усилителей 3 каждого канала соответственно.

Выход синхронизатора 9 соединен с вторыми входами регистров 4 сдвига каждого канала, с входом генератора 10 строб— импульсов, кольцевого генератора 11, формирователя 12 импульсов и индикатора

13, выходы кольцевого генератора 11 соединены с вторыми входами ключей 2 каждого канала, с входами генераторов 7 зондирующих импульсов каждого канала соответственно и свходами схем,ы ИЛИ ".5 регулятора

14 амплитуды, Выход последней подключен к первому входу регистра 16 сдвига регулятора 14 амплитуды, выход генератора 10 строб — импульсов соединен с вторым входом регистра 16 сдвига регулятора 14 амплитуды и с третьими входами регулируемых усилителей 3 каждого канала, выходы которых подключены соответственно к входам регистра 16 сдвига каждого канала л к сигнальным входам индикатора 13.

Устройство для ультразвукового кснтроля изделий работает следующим образом, Через центральное отверстие контрольного блока 8 пропускаюг контролируемое изделие (He показано). Г о сигналу, поступающему с выхода синхронизатора 9 (фиг. 2, поз. С), запускаются генератор 10 строб— импульсов, кольцевой генератор 11 и формирователь 12 импульсов, На выходе последнего формируется импульс малой длительности, переводящлй RGB триггеры

25 — 28 регулятора 14 амплитуды в одинаковое состояние, при котором на их выходах устанавливаются уровни логической "1", отпирающие ключи 21 — 24 регулятора 14 амплитуды, Сигнал на выходе генератора 10 строб-импульсов (фиг. 2, поз. СТ), задающий зону контроля для преобразователей, поступает на третьи входы регулируемых усилителей 3 каждого канала и на второй вход регистра 16 сдвига регулятора 14 амплитуды, На выходах кольцевого генератора, 11 последовательно формируются импульсы (фиг. 2, поз. К1, К2, КЗ, К4), поступающие на второй вход ключа 2 и на вход генератора

7 зондирующих импульсов в первом, затем во втором и в последующих каналах устройства, последовательно задавая для одного

55 из каналов режим излучения, для других— режим приема ультразвуковых колебаний.

Излученные одним из преобразователей 1 ультразвуковые сигналы распространяются вдоль образующей окружности цилиндрической поверхности контролируемого изделия, При отражении от дефектов сигналы меняют направление распространения и принимаются остальными преобразователями. Одновременно с этим в регуляторе 14 амплитуды на выходе схемы ИЛИ 15 формируется сигнал логической "1", поступающий на вход регистра 16 сдвига, где осуществляется его запись, С первого выхода регистра

16 сдвига сигнал поступает на первый вход первого триггера 25 и переводит его s противоположное состояние, в результате чего запирается ключ 21 и замкнутая цепь последовательно соединенных в чередовании усилителей 17 — 20 и ключей 21 — 24 размыкается. На выходах усилителей 17--?0 регулятора 14 амплитуды устанавливаются возрастающие уровни напряжения (фиг, 2, поз. U1, 02, 03, U4), поступающие на вторые входы регулируемых усилителей 3 соответственно в первом, втором и последующих каналах устройства. В указанном порядке в этих каналах устанавливаются возрастающие коэффициенты усиления. Усиленные ультразвуковые сигналы, отраженные отдефектов изделия и принятые преобразователями ", во втором и последующих каналах, поступают на вход индикатора 13 и на входы соответствующих регистров 4 сдвига, где по заднему фронту сигнала с первого выхода .ольцевого генератора 11 осуществляется их "à,ïèñü в виде уровня логической "1".

При формировании сигнала на втором выходе кольцевого генератора 11 в режиме излучения начинает работать преобразователь 1 второго канала. Одновременно r. излучением ультразвуковых сигналов в изделие в регуляторе 14 амплитуды происходит формирование новых коэффициентов усиления для регулируемых усилителей каждого канала: цепь последовательно соединенных усилителей 17 — 20 и ключей 21 - 24 оказывается разомкнутой вторым ключом

22, и коэффициенты усиления регулируемых усилителей 3 устанавливаются в порядке возрастани", для второго, третьего и последующих (вплоть до первого) каналов устройства. Принятые и усиленные ультразвуковые сигналы вновь поступают на индикатор и на вход регистров 4 сдвига каждого канала, где также осуществляется их запись после окончания сигнала на втором выходе кольцевого генератора 11. Аналогично устройство работает во время излучения сигналов преобразователем

1631404 третьего и последующих каналов. По окончании всех режимов работы в счетчике 5 каждого канала осуществляется подсчет общего количества импульсов, поступивших. на вход соответствующего регистра 4 сдви- 5 га. Если общее число импульсов превышает заранее заданное значение, на вход исполнительного механизма 6 соответствующего канала подается команда, по которой последний отмечает зону расположения де- 10 фекта на контролируемом изделии.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает электронное сканирование иэделия ультразвуковыми сигналами, при котором преобразователи неподвижны 15 относительно иэделия, а принятые сигналы усиливаются с учетом расположения преобразователей и расстояния между ними, что повышает достоверность контроля плавниковых труб и других сложных цилиндриче- 20 ских поверхностей, Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее N каналов излучения — приема ультразвуковых сигналов, 25 каждый из которых включает генератор зондирующих импульсов, усилитель и преобразователь, подключенный к выхоДу генератора зондирующих импульсов, а также общие синхронизатор, индикатор и генератор строб — 30 импульсов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет учета расстояния между излучающим и приемным преобра- 35 зователями, усилитель в каждом канале выполнен с регулируемым коэффициентом усиления, а устройство содержит в каждом канале ключ, первый вход которого подключен к преобразователю, а выход — к входу. регулируемого усилителя, последовательно соединенные регистр сдвига, счетчик и исполнительный механизм, общие кольцевой генератор, формирователь импульсов и регулятор амплитуды, выполненный в виде схемы ИЛИ, регистра сдвига, N усилителей, N ключей и N триггеров, усилители и ключи регулятора амплитуды последовательно соединены, при этом выход N — го ключа соединен с входом первого усилителя, первые входы триггеров соединены соответственно с выходами регистра сдвига регулятора амплитуды, вторые входы — c выходом формирователя импульсов, выходы подключены соответственно к вторым входам ключей регулятора амплитуды, входы усилителей соединены соответственно с выходами регистра сдвига регулятора амплитуды, а выходы — с вторыми входами регулируемых усилителей каждого канала соответственно, выход синхронизатора соединен с вторыми входами регистров сдвига каждого канала и с входами кольцевого генератора, формирователя импульсов и индикатора, выходы кольцевого генератора подключены соответственно к вторым входам ключей каждого канала, к входам генераторов зондирующих импульсов каждого канала и к входам схемы ИЛИ регулятора амплитуды, выход последней подключен к первому входу регистра сдвига регулятора амплитуды, выход генератора строб-импульсов соединен с вторым входом регистра сдвига регулятора амплитуды и с третьими входами регулируемых усилителей каждого канала, выходы которых подключены соответственно к входам регистра сдвига каждого канала и к сигнальным входам индикатора.

1631404

1631404

К2

Составитель Е. Ильичев

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор М. Келемеш

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

Заказ 540 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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