Эхо-импульсный ультразвуковой дефектоскоп

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сове Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.04.74 (21) 20) 6805/25-28 с присоединением заявки № (23) П р иор итет

Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 14.05.76 (52) М. Кл.- G 01N 29/04

Государственный комитет

Созета Министров СССР (53) УДК 620.179.16 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Кирияков и А. М. Грозман (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (54) ЭХО-ИМПУЛЬСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ДЕФ ЕКТОС КО П

Изобретение относится к области контроля изделий ультразвуковым методом.

Известен эхо-импульсный ультразвуковой дефектоскоп, содержащий пьезопреобразователь, генератор и приемно-регистрирующий блок.

Однако в известном дефектоскопе недостаточно повышается разрешающая способность и отсутствует возможность увеличения чувствительности. Это обусловлено тем, что от генератора через схему задержки дополнительный импульс на пьезопреобразователь подают с временной задержкой и в противофазе с основным импульсом, поданным на пьезопреобразователь непосредственно с выхода генератора. Это несколько укорачивает излученный импульс за счет компенсации «хвоста» основного импульса. Однако вследствие пьезоэффекта сократить излучение до требуемой длительности не удается.

Кроме того, в режиме приема такая система не действует, и эхо-сигнал пьезопреобразователем растягивается.

С целью повышения чувствительности и разрешающей способности предложенный дефектоскоп снабжен подключенной параллельно пьезопреобразователю линией задержки, вход которой рассогласован, а выход нагружен на несогласованный резистор.

3а счет этого в предлагаемом дефектоскопс укорочение импульса как при излучении, так и при приеме более эффективно, так как оно производится импульсом, сформированным пз самого укорачиваемого сигнала за счет отражения от выхода линии задержки. Это повышаст чувствительность к дефектам вблизи поверхности контролируемого изделия и, соответственно, разрешающую способность.

10 На фиг. 1 изображена блок-схема дефсктоскопа; на фиг. 2 — две возможные эпюры напряжения на входе линии задержки без пьезопреобразователя.

Предлагаемый дефектоскоп состоит из дс15 мпфированного пьезопреобразователя 1, который соединен с генератором 2, приемно-регистрирующим блоком 3 и с несогласованным входом электромагнитной линии 4 задер>кки.

Кроме того, преобразователь 1 имеет акусти20 ческий контакт с контролируемым изделием 5.

Выход линии задержки нагружен на несогласованный резистор 6. Линия задержки можст быть либо с распределенными, либо с сосредоточенными параметрами. При подаче с вы25 хода генератора 2 на клеммы преобразователя 1 возбуждающего импульса часть энергии импульса распространяется по линии 4 задержки. Поскольку резистор 6 несогласован с волновым сопротивлением линии, то импульс

502314

Заказ 938/3 Изд. № 253 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 отражается и распространяется в обратном направлении, при этом фаза отраженного импульса зависит от.того, больше или меньше волнового сопротивления величина резистора

6. В результате в линии происходит реверберация импульса, так как вход также несогласован, Необходимое затухание (6) можно подобрать, ибо оно зависит от соотношения волнового сопротивления и величины резистора 6. Происходит аналогичная реверберация акустических импульсов, излучаемых каждой гранью пьезопластины в пьезосреду. Время задержки линии Т (см. фиг. 2) можно подобрать таким образом, чтобы моменты отражения акустических импульсов от поверхностей пьезопластины либо совпадали с каждым моментом отражения электрического импульса от входа линии 4, либо чередовались через один. При этом фазы реверберирующих электрических импульсов могут либо совпадать, либо быть в противофазе с акустическими импульсами через один период отражений (см. фиг. 2). В первом случае происходит усиление колебаний граней пьезопластины, (повышение чувствительности), а во втором — ослабление этих колебаний (повышение разрешающей способности) .

Аналогичное явление имеет место, когда преобразователь работает в режиме приема, т. с. когда часть энергии эхо-сигнала ревербируется в линии, также либо усиливая, либо ослабляя колебания граней пьезопластины.

Чтобы не возникло явление перекомпснсации, достаточно выбрать такую длительность реверберации импульса в линии 4, чтобы она была не больше длительности реверберации

5 акустических импульсов между гранями пьезопластины. Плавно или дискретно изменяя величину Т и б, можно регулировать чувствительность и разрешающую способность дефектоскопа. Необходимость регулирования

10 этих параметров часто возникает в практике контроля изделий эхо-импульсным методом.

В качестве линии задержки может быть использован радиокабель, соединяющий генератор и приемно-усилительный блок с пьезо15 преобразователем. На фиг. 1 представлена блок-схема дефектоскопа с совмещенным преобразователем, но в случае применения раздельно-совмещенного преобразователя необходимо применять две линии задержки.

Формула изобретения

Эхо-импульсный ультразвуковой дефектос25 коп, содержащий пьезопреобразователь, генератор и приемно-регистрирующий блок, о тлич ающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, он снабжен подключенной параллель30 но пьезопреобразователю линией задержки, вход которой рассогласован, а выход Нагружен на несогласованный резистор.

Составитель Л. Тришина

Редактор Н. Петрова Техред Е. Подурушина

Корректор Л. Котова