Дефектоскоп
О П И С А Н И Е д11
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25.12.75 (21) 2304109/28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.05.77.Бюллетень №17 (45) Дата опубликования описания 18,06.77 (51) Я, Кл е
G 01 N2(3,/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК 620.170. .16 (088.8) (72) Авторы изобретения
Ю. В. Ланге и Е, Г. Устинов (71) Заявитель (54 ) Д «..ФЕКТОС КОП
Изобретение относится к акустической дефектоскопии, в частности к устройствам для выявления дефектов методом свободных колебаний, Известен дефектоскоп для контроля методом свободных колебаний, содержаший синхронизатор, соединенный с ним генератор возбуждаюших импульсов, вибратор и одноканальный приемный блок «1)
Недостатки такого дефектоскопа: 10
1) сложность и трудоемкость настройки, обусловленная тем, что выбор частот, несуших наибольшую информацию о дефектах, ведется путем последовательных перестроек частоты селективного усилителя и измере- 15 ний амплитуды сигналов в доброкачественных и дефектных зонах на каждой из этих частот;
2) возможность пропуска дефектов, связанная с тем, что каждый дефект, обладак 20 ший своими размерами и глубиной залегания, имеет свой спектр, причем составляюшие этого спектра, несушие наибольшую информацию о качестве изделия, для разных дефектов одного и того же изделия различны. 25
Наиболее близким по технической сушности к изобретению является дефектоскоп, содержаший синхронизатор, генератор импульсов, подключенный к нему вибратор, возбуждаюший в контролируемом изделии импульсы свободно затухаюших упругих колебаний, предварительный усилитель, подключенный к
его выходу многоканальный спектроанализатор, каждый канал которого включает последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель и пиковый детектор, и автоматический сигчализатор дефектов (21 .
Однако этот дефектоскоп недостаточно надежен в работе из-за отсутствия возможности наблюдения спектров исследуемых импульсов и устройств, позволяюших измерять уровни сигналов в каналах прибора и возможности выбора каналов, несуких наибольшую информацию о дефектах, а также из-за сложности настройки, связанной с необходимостью регулирования усиления в каждом канале.
Предлагаемый дефектоскоп отличается от известных тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен блоком сту55731 пенчатого изменения коэффициента усиления усилителя, вход которого соединен с приемником колебаний, выход — со входом усилителя, индикаторами уровня напряжений, количество которых равно числу каналов спектроанализатора, подхлюченными на выходе каждого канала, и подключенным к выходам индикаторов сумматором, выход которого соединен с автоматическим сигнализатором дефектов. 10
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого дефектоскопа.
Синхронизатор 1 запускает генератор 2 импульсов, питающий ударный вибратор 3, который возбуждает контролируемое изделие 15
4 периодическими ударами. Возникающие в изделии 4 затухающие импульсы упругих колебаний принимаются расположенным вблизи вибратора пьезоэлектрическим приемником 5 или микрофоном 6. На чертеже пью- 20 зоэлектрический приемник 5 и микрофон 6 условно показаны в одном искателе и коммутируются переключателем В 1.
Обычно в искателе имеется один приемних звука, а переключать Вl отсутствует.
Через переключатель Вl принятый сигнал поступает на блок ступенчатого изменения коэффициента деления усилителя 7, соединенный через переключатель В2 с входом З0 предварительного усилителя 8. Последний имеет постоянное усиление во всем диапазоне рабочих частот и снабжен глубокой ручной регулировкой усиления. С выхода усилителя 8 сигнал разветвляется на и каналов спехтроанализатора, каждый из которых включает последовательно соединенные колосовой фильтр 9, усилитель 10, пиковый детектор l j, ключ 12 сброса, усилитель 13 и индихатор 14 уровня напряжения. Каждый 40 фильтр пропускает относительно узкую полосу частот, причем вся система фильтров выполнена так, что суммарная ее частотная характеристика охватывает весь диапазон рабочих частот дефехтоскопа. Ка- 45 нальные усилители 10 увеличивают уровни сигналов до напряжений, достаточных для последующего линейного детектирования сигнала пиковым детектором 11. В конце каждого цикла напряжение детектора сбра- 50 сывается путем кратковременного отпирания ключа 12, управляемого синхронизатором 1. С пихового детектора сигнал поступает на усилитель 13, управляющий работой индикатора 14. В качестве индикатора 55 удобно использовать линейные газоразрядные индикаторы типа ИН-13, выполненные в виде газосветных трубок, уровень свечения столба газа в которых пропорционален величине протекающего тока. Индикаторы 60
4 каналов объединены в световое табло, позволяющее визуализировать спектр исследуемого сигнала. Выходы усилителей 13 через перехлючатели П соединены с входом сумматора 15 выход которого подключен ко входу автоматического сигнализатора дефектов (ACQ) 16 с регулируемым порогом срабатывания. ACQ используется для световой (или иной) сигнализации о наличии дефекта и управления током пера самописца, регистрирующего результаты контроля на элек« тротермической (или электро-химической) бумаге при использовании дефектоскопа в установках для механизированного контроля.
Настройка дефехтоскопа производится сльдуюшим образом. Переключатель В2 устанавливают в положение Q, соответствующее нормальному усилению. Исхатель дефектос копа ставят в доброкачественную зону контролируемого изделия и регулируют усиление усилителя 8 так, чтобы амплитуды спектральных составляющих на световом табло имели удобно для наблюдения величины. Затем переводят искатель в зоны дефектов и наблюдают происходящие при этом изменения спектра. Выбрав каналы (один или несколько), в хоторых дефекты вызывают наибольшие изменения (увеличения) уровней сит налов, подключают эти каналы (переключателями Г11 ) к сумматору. Затем, переводя переключатель В2 в одно из положений б, в или r,,увеличивают уровень сигнала на входе усилителя 8 на 20-60% (в зависимости от положения переключателя В2). Установив искатель в доброкачественную зону изделия, регулируют порог срабатывания АСД 10 тах, чтобы последний соответствовал этому уровню. Затем переключателем В2 восстанавливают исходный уровень сигнала (соответствующий положению с переключателя В2).
При этом обеспечивается необходимый запас, отделяющий зоны дефектов от доброкачест венных зон, причем ACQ срабатывает от уровня сигнала, пропорционапьногс сумме уровней напряжений на выходах подключенных к сумматору каналов.
Основным индикатором дефектов при кон:— троле изделий служит включаемая от АСП сигнальная лампочка A . .> расположенная в искателе дефектоскопа. Световое табло, кроме настройки, используется также для оценки размеров и харахтера обнаруженных дефектов, причем такая опенка производится по изменению спектров, соответствующих этим дефектам.
Вместо описанной системы с линейными газоразрядными индикаторами можно использовать иные известные системы визуализации спектра, например, с электронно-луче557318
Составитель А. В опилкин
Редактор Н. Скворцова Техред И. Асталош Корректор С. Болдижар
Заказ 841/57 Тираж 1 101 Подписное
ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вой трубкой, на экране которой спектр сигнала представляется в виде параллельных линий по числу каналов, причем длина каждой из линий пропорциональна напряжению на выходе соответствуюшего канала. б
Предлагаемый дефектоскоп позволяет повысить надежность контроля изделий, облегчает задачу распознавания характера (ра:-ьмеров, глубины залегания) обнаруженных дефектов и повышает производительность 1Q благодаря уменьшению трудоемкости настройки.
Формула изобретения 1á
Лефектоскоп, содержаший синхронизатор, генератор импульсов, подключенный к нему вибратор, возбуждающий в контролируемом изделии импульсы свободно затухающих уп- 20 ругих колебаний, приемник упругих колебаний, предварительный усилитель, подключенный к его выходу многоканальный спектроанализатор, каждый канал которого имеет последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель и пиковый детектор, и автоматический сигнализатор дефектов, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен блоком ступенчатого изменения коэффициента усиления усилителя, вход которого соединен с приемником колебаний, выход — со входом усилителя, индикаторами уровня напряжений, количество которых равно числу каналов спектроанализатора, подключенными на выходе каждого канала, и подключенным к выходам индикаторов сумматором, выход которого соединен с автоматическим сигнализатором дефектов.
Источники информации, принятые во внимание при рассмотрении материалов заявки:
1. Патент США № 3350434, кл. 73-67, 2, 1970 „
2. Авторское свидетельство № 218509, кл. G 01А29/04, 1963.
