Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сбветснмх

Соцмалистнческму

Республик (Ii) 551559 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25,08.75 (21) 2167996/28

{5l) И. Кл.е с присоединением заявки №r 01 Й 2б/04 (23) Приоритет

Гооудоротвенный комитет

Совета Министров СИР по дедам изобретений и открытий (43) Опубликовано 25.03.77.Бюллетень! Ы 11 (53) УДК 620.179. 16 (088.8 ) (45) Дата опубликования описания!29.05.77.

В, Ф. Кирняков, A. В. Карелин н В. С. Лернер (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский; институт (71) Заявитель по РазРаботке нераэРУшатощнх методов и средств контроля качества материалов (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭХО ИМПУЛЬСНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к технике ульт-,достаточную чувствительность вследствие раэвуковых неразрушающих испытаний ма- (того, что устройство не обеспечивает нс» ттерналов и изделий и может быть исполь» (пользование энергии эхо-сигнала от передзовано в частности, для контроля качества (ней грани контр<щнруемого изделия. Кроме тиэделий;в -машиностроении и металлуРГии.. 5 (того, прн использовании известного деФекттИзвестен эхо-импульсный деФектоскопЩ, )скопа в автоматических установках произво содержащий ультразвуковой преобразователь, днтельность контроля низка в результате то,каскад приема-передачи ультразвуковых ко, го, что период повторения зондирующих сиглебаний, синхронизатор, два временных се-,палов в известном дефектоскопе превышает лектора эхо-сигналов и регистратор. Недос-1 !О-;время1реверберапии ультразвука между донтактом такого дефектоскопа является ннз- ной и переднеМ грайью изделия., кая производительность.

Наиболее близким по технической cyme Предложенное устройство отличается тем,,стн к изобретению является эхо-импульсный !что, с делью повышения производительнодефектоскоп(2), содержащий синхронизатор, т5::стн контроля, он снабжен последовательно ультразвуковой преобразователь, соедннеч- соединенными (подклточеннымн к, сннхроннэа ный с ним каскад приема-передачи ультра- тору триггером со счетным входом, диффе- звуковых колебаний, подключенные к его ренцнрующей цепочкой, каскадом несовпаде+ выходу одними входами первый и второй .ния и каскадом ИЛИ, выход которого соз-! временные селекторы и регистратор, подклю- 20 „дннен со вторым входом первого временно:ченный к выходу второго временного селек- го селктора и с.каскадом приема-передачи

:тора, а выход первого временного селектора ультразвуковых колебаний, и линией задерж, .соединен со вторым входом второго времен- ки, вход которой соединен с выходом пер. ного селектора. вого временного селектора, со вторым

Известный дефектоскоп имеет также не- 25 входом триггера и со вторым входом кас551559 када несовпадения, а выход — со вторым в хо дом каска да "ИЛИ".

Указанная совокупность признаков обеспечивает выделение эхо-сигнала от передней грани и возбу-ждение им генератора в момент времени, совпадающей с колебаниями, возбуждаемыми эхо-сигналом от передней грани с точностью до фазы.

На фиг. 1 дана блок-схема варианта исполнения ультразвукового эхо-импульсного дефектоскопа; на фиг. 2 — временная диаграмма процесса автоматического самозапуска генератора каскада приема-передачи ультразвуковых колебаний.

Ультразвуковой эхо-импульсный дефекто- 15 скоп состоит из синхронизатора 1, триггера

2 со счетным входом, дифференцирующей цепи 3, каскада 4 несовпадения, каскада 5

"ИЛИ", линии 6 за держки, ультр азв укового преобразователя 7, каскада 8 приема-пере- 20 дачи ультразвуковых колебаний, первого временного селектора 9, второго временного селектора 10 и регистратора 11.

Выход синхронизатора 1 соединен со входом генератора (на блок-схеМе отдельно 25 не показан) каскада 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний через последовательно соединенные между собой триггеры 2 со счетным входом, дифференцирующую цепь 3, каскад 4 несовпадения и каскад 5 "ИЛИ", ЗО

Ультразвуковой преобразователь 7 соединен с каскадом 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний, выход которого соединен со входами двух последовательно-соединенных каналов первого и второго временных се- З5 лекторов 9 и 10. Выход первого временного селектора 9 соединен также со вторым входом каскада 4 несовпадения, вторым входом триггера 2, и через линию 6 задержки — со вторым входом каскада 5 ИЛИ, а выход второго временного селектора 10 соединен с регистратором 11.

Работает устройство следующим образом.

Синхроимпульсы "а" с выхода синхронизатора 1 поступают на триггер 2, включен45 ный по счетному входу. С выхода триггера

2, импульсы "б" дифференцируются дифферепцируюшей цепью 3 и их фронты "в" через каскад 4 несовпадения поступают на каскад 5 "ИЛИ". С выхода каскада 5 "ИЛИ" нормализованные импульсы "е" в момент времени 1: запускают генератор каскада

1 приема-передачи ультразвуковых колебаний и первый временной селектор 9 эхо-сигнала от передней грани изделия. Генератор

55 каскада возбуждает преобразователь 7, зондирующий сигнал через столб жидкости проникает в контролируемое изделие. Эхо-сиг1 налы от передней грани изделия, от дефекта и от задней грани изделия усиливаются уси60 лителем каскада 8 приема-переда-i!; ультразвуковых колебаний и поступают на первый временной селктор 9 эхо-сигналов от передней грани и второй временной селектор 10 эхо-сигналов от дефекта.

Выделенные в первом временном селек// il торе 9 и нормализованные сигналы г от передней грани запускают второй временной селектор 10 эхо игналов от дефектов.

Выделенные вторым временным селектором 10 дефекты поступают на регистратор11.

Hормализованные импульсы "г" от передней грани через линию 6 задержки поступают на каскад 5 "ИЛИ" и затем возбуждают генератор каскада 8 приема-передачи ультразву-ковых колебаний импульсами "е". Так как генератор каскада приема-передачи ультразвуковых колебаний возбуждается выделенным эхо-сигналом от пере дней грани из делия, то колебания, возбужденные в преобразователе электрическим сигналом, совпадают по времени с колебаниями, возбуждаемыми эхо-сигналом. С помощью линии 6 задержки подбирают момент подачи электрического сигнала на преобразователь 7 таким, чтобы эти колебания совпали по фазе. B этом случае энергия зондирующих сигналов существенно возрастает, а так как процесс синфазного суммирования имеет место в следующих тактах возбуждения преобразователя, следовательно повышается чувствительность дефектоскопа. Так как частота повторения зондирующих сигналов значительно больше, чем в известном дефектоскопе, то производительность контроля крупногабаритных изделий может быть существенно повышена.

В случае отсутствия сигналов от передней грани, например, при нарушении акустического контакта, генератор каскада 8 приема-передачи запускает импульсами синхронизатора 1, как было показано ранее. Однако в режиме автоматического запуска генератора может произойти сбой работы, ввиду того, что частота самозапуска превышает частоту следования синхроимпульсов и, в общем случае, не кратна ей. Чтобы этого не происходило, нормализованные импульсы "г" с выхода канала селектирования 9 эхо-сигналов от передней грани поступают также на один из входов триггера 2 и каскада 4 несовпадения Например, синхроимпульс "а", приходящий в момент времени 2 не совпадает по времени с нормализованным импульсом от передней грани "г", приходящим в момент времени 1 . При этом синхроимпульс в момент времени переводит и и треггер в другое состояние, а импульс г в момент t переводит его в исходное со5 стояние. На выходе дифференцируюшей цепи

3 появляется импульс в", но так как он

551559 поступает на каскад 4 несовпадения, на второй вход которого в этот же момент времени Ь- поступает нормализованный импульс "r", то на выходе каскада 4 несовпадения в этот момент импульса "д" не будет, а генератор каскада 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний запускает от импульсов "е", представляющих собой прошедшие через линию 6 задержки и каскад 5

"ИЛИ" нормализованные импульсы от передней грани изделия.

Формула изобретения

Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп, содержащий синхронизатор, ультразвуковой преобразователь, соединенный с ним каскад приема-передачи ультразвуковых колебаний, подключенные к его выходу одними входами, первый и второй временные селекторы и регистратор, подключенный к выходу второго временного селектора, а выход первого временного селектора соединен со вторым входом второго временного селектора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, он снабжен последовательно соединенш ми подключенными к сицхронизатору триггером со счетным входом, дифференцирующей цепочкой, каскадом несовпадения и каскадом "ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом первого временного селектора и с каскадом приема-передачи ультразвуковых колебаний, и линией задержки, вход которой соединен с выходом первого временного селектора, со вторым входом триггера и со вторым входом каскада несовпадения, а выход — со вторым входом каскада "ИЛИ".

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l, Патент франции No 1514275 кл. Q 01 N 29/04, 1970.

2. Техническое описание к прибору

УД-10 УЛ, завод изготовитель Электроточприбор", Кишинев, 1974 (прототип), 551559

Составитель А. Вопилкин

Редактор Т. Шагова Техред О. Луговая Корректор Ж. Кеслер

Заказ 117/23 Тираж 1052 Подписное

I1HHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/ .

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Ир-.: ..утлая, 4