Устройство для ультразвукового контроля качества металлов

 

>540206

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.03.74 (21) 2007659/28 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.12.76. Бюллетень ¹ 47 (45) Дата опубликования описания 12.04.77 (51) М.K.ë.2 G 01 N 29/04

Всударственнмй комитет

Совета Министров СССР по яелам изобретений (53) УДК 620Л 79.16 (088.8) ы открытии (72) Авторы и зоб р етен ия

П. Ф. Шаповалов и Ю. М. Шкарлет

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО

ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к ультразвуковому контролю металлов и может найти применение для измерения толщины, выявления дефектов в листах, трубах и других изделиях.

Известно устройство для ультразвукового контроля качества металлов, содержащее синхронизатор, электромагнитно-акустический преобразователь, соединенные с ним генератор импульсов тока и высокочастотный генератор, блок запуска высокочастотного генератора, усилитель принятых сигналов и соединенные с ним селектор и индикатор.

Однако известное устройство имеет низкую надежность контроля, ввиду нестабильности параметров импульсов тока в катушке электромагнита (от посылки к посылке), в нем отсутствует автоматическая регулировка амплитуды импульса тока в зависимости от условий контроля.

Цель изобретения — повышение надежности контроля.

Для этого устройство дополнительно снабжено блоком управляемой задержки, один вход которого соединен с выходом селектора донного сигнала, второй вход — с синхронизатором, а выход — с генератором импульсов тока.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры импульсов напряжения и тока.

Устройство содержит синхронизатор 1, выполненный в виде пик-трансформатора (или триггера Шмидта), подключенного к сети переменного тока U„. Выход синхронизатора 1 подключен ко входу блока 2 управляемой задержки, выход которого подключен к управляющему электроду ключа (тиристора) 8 генератора 4 импульсов тока с накопи10 тельной емкостью 5. Емкость 5 подключена через вентиль б к сети U,; параллельно емкости 5 подключена цепь разряда в виде резистора 7. Нагрузкой генератора 4 служит катушка 8 электромагнита ЭМА преобразо15 вателя 9. К катушке 8 подключена схема 10 запуска, выход которой подключен ко входам высокочастотного генератора 11 и индикатора i12. Выход генератора 11 подключен ко входу усилителя 13 и вь|сокочастотной ка20 тушке 14 ЭМА преобразователя 9. Выход усилителя 18 соединен со входом селектора

15 донного сигнала и индикатора 12. Выхо селектора 15 соединен со входом управления схемы задержки 2.

Работает прибор следующим образом.

В течение положительного полупериода напряжения с1„сети емкость 5 заряжается через вентиль б до напряжения U Прп появлении импульса Uq на выходе блока 2 ключ 8 включается и емкость 5 разряжается

З0 через ключ 8 и катушку 8 электромагнита, 540266

Фиг. l создавая в ней импульс магнитного поля. Напряжение с катушки 8 поступает на вход схемы 10, где оно сравнивается с постоянным напряжением, в результате чего, когда ток

i; в катушке 8 достигает максимального зна- 5 чения, на выходе схемы 10 появляется импульс U, которым включаются высокочастотный генератор 11 и индикатор 12. Радиоимпульс тока, проходя по катушке 14 ЭМА преобразователя 9, создает вихревые токи в IO контролируемом металле. При взаимодействии вихревых токов с магнитным полем катушки 8 возникают знакопеременные силы

Лоренца, которые создают в металле ультразвуковые колебания. Эхо-сигналы, попадая в магнитное поле, создают вихревые токи, элек тромагнитное поле которых наводит э.д.с. на катушке 14. Эта э, д, с. усиливается усилителем 18, подается на индикатор 12 и селектор

15, в котором выделяется донный сигнал. 2О

В зависимости от амплитуды этого сигнала изменяется время задержки импульса Uq включения ключа 8. При максимально возможном уровне зазора между ЭМА преобразователем и поверхностью контролируемого металла, т. е. 25 .при минимальной чувствительности к дефектам, амплитуда донного сигнала будет минимальна и время т задержки импульса Uz, от импульса синхронизатора 1 (блоком 2) будет равно нулю; при этом амплитуда тока i; — ii ЗО будет максимально возможной. При уменьшении зазора амплитуда донного сигнала увеличивается, импульс Uz > задержится относительно импульса синхронизатора U> на время т=т . За это время емкость 5 через резистор 7 разрядится до величины U и ток через катушку 8 уменьшается до величины при резисторе 7, равной Рь или до величины i> при резисторе 7, равной R (Рь

Таким образом, повышение надежности контроля при автоматической регистрации сигналов достигается стабилизацией параметров (главным образом амплитуды) импульсов тока в катушке электромагнита в течение процесса контроля. Для этой цели ключ 8 включается синхронно с частотой сети, а изменение эхо-сигналов от дефекта, вызванное изменением зазора или электропроводности металла, компенсируется автоматическим изменением амплитуды импульса тока за счет задержки блоком 2 импульса, включающего ключ 8, и введения дополнительной цепи разряда емкости 5.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля качества металлов, содержащее синхронизатор, электромагнитно-акустический преобразователь, соединенные с ним генератор импульсов тока и высокочастотный генератор, блок запуска высокочастотного генератора. усилитель принятых сигналов и соединенные с ним селектор и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно дополнительно снабжено блоком управляемой задержки, один вход которого соединен с выходом селектора донного сигнала, второй вход — с синхронизатором, а выход — с генератором импульсов тока.

540206

Фиг. 2

Составитель А. Вопилкин

Техред Л. Гладкова

Редактор И. Острова

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 123/297 Изд. № 435 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5