Ультразвуковой теневой импульсный иммерсионный дефектоскоп

 

Союз Советские

Социалистические

Республик

ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ii) 7082 E 8

-Г (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (5E)M. Кл.

G 01 И 29/04 (») 3«<>«0 06.01.76 (2 ) 28109З 1Ю 21 с присоединением заявки.%

Ркудеротееиай комитет

СССР ао делам изооретеиий в открытий (23) Приоритет

Опублнковано05.01„80„Бюллетень .% 1 (53) УДК 620.179.. 1 6(088-8) Дата опубликования описания 08 01 80 (72) Авторы изобретения

A. С. Голубев, Q. El. Добротин и С. К. Паврос

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (7l) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕНЕВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ

ИММЕРСИОННЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к ультразвуко-,: вой детектоскопии листового проката теневым методом.

Известны автоматические ультразвуко вые дефектоскопы для контроля листового проката металлов теневым методом.

Наиболее совершенными из них являются установка для контроля листового проката типа УЗУЛ.

Она содержит генераторы импульсов

1Î высокой частоты излучаюшие и приемные пьезопреобразователи, находяшиеся в ванне с иммерсионной средой (водой), усилители, амплитудные дискриминаторы, дискриминаторы наличия контролируемого листа между преобразователями, решаюше-регистрируюшее устройство (1 ). Установка позволяет вести контроль всей плошади листа со скоростью до ЗО м в

2 минуту и выявляют не только дефекты, полностью не пропускаюшие звук, но и дефекты, обладаюшие некоторой (Э 0,20,4) прозрачность|о для ультразвуковых волн. Результатом контроля на них яв! ляется дефектограмма, то есть автоктатй"чески вычерчиваемый план-чертеж листа с полутоновой записью его гранин и яркочерной записью мест расположения дефектов. При этом оператор имеет возможность регулировать порог срабатывания регистрирующего устройства в процентах от некоторого начального уровня, настраивая тем самым установку на выявление более или менее грубых дефектов.

Однако известный теневой деректоской обладает тем недостатком, что величина начального уровня порога срабатывания выбирается в значительной мере произвольно. Это вносит ошибку в определение реализуемой чувствительности дсфектоскопа, затрудняет пли делает невозможньтм сопоставление результатов контроля разными операторами и тем более на разных заводах, заставляет снижать увствительность, то есть настраивать установку а выявление лишь грубых дефектов из-аа бо язнц лож но и бра ковки.

«С>8218

Пель предлагаемого и;юбретопля - повышение достоверности контроля и улучшения метрологических свойств дсфектоскопа.

Для этого в известное устройство, содержащее генератор высокочастотных импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, соединенный с амплитудным дискриминатором с управляемым постоянным напряжением порогом срабатывания и дискриминатором наличия контролируемого объекта между преобразователями, выходы которых соединены с регистрирующим устройством, введены блок временной задержки, ждущий генератор I 5 прямоугольных импульсов, нормализаторы сигнала дискриминатора наличия контролируемого объекта и сигнала амплитудного дискриминатора, два интегратора, блок сравнения напряжений и индикатор, причем вход ждущего генератора прямоуголь:ных импульсов соединен с генератором высокочастотных импульсов через блок временной задержки, а выход его сс входом пормализаторов сигнала дискриминатора наличия контролируемого объекта и сигнала амплитудного дискриминатора, управляющис входы которых соединены соо"ветственно с выходом дискриминатора наличия контролиру мого объекта и амплитудного дискриминатора, выход каждого из них соединен через интегратор с одним из входов бпока сравнения напряжений, подключенного к индикатору. .При этом предполагается, что рас-, пределение амплитуд ультразвуковых импульсов, прошедших через контролируемый лист, является симметричным (что подтверждается проведенными экспериментами). В этом случае среднее значение амплитуд совпадает с медианой их распределения, а определение медианы может быть проведено более простым способом.

На чертеже приведена структурная схема дефектоскопа включающая в себя спедукщие узлы; генератор 1 высокочастотных импульсов, соединенный с из-. лучающим преобразователем 2, контролируемое изделие 3, приемный преобразователь 4, соединенный с усилителем 5, к выходу которого подключены амплитудный дискриминатор 6 с управляемым постоянным напряжением (U mop.) порогом срабатывания и дискриминатор наличия контролируемого объекта между преобразователями 7, выходы которых подсоединю пы к регистрирующему устройству 8. Нодыми элсмептами здесь являются блок 9 временной задержки, запускающий ждуший генератор 10 прямоугольных импульсов, выход которого подсоединен к нормализатору 11 сигнала дискриминатора контролируемого объекта и нормализатору 12 сигнала амплитудногс дискри гинатора, на выходе которых стоят интеграторы 13 и ., 4, а к последним подключены блок 15 сравнения напряжений и индикатор 16.

Схема работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает короткие высокочастотные импульсы, возбуждающие излучающий преобразователь 2. Излученные им ультразвуковые импульсы, пройдя через иммерсионную среду и контролируемый объект 3> принимаются приемным преобразователем 4, усиливаются усилителем 5 и подаются на вход амплитудного дискриминатора 6 с регулируемым пороговым напряжением 0 пор. Если амплитуда импульса больше порогового напряжения, амплитудный дискриминатор 6 подает на регистрируияцее устройство 8 сигнал отсутствия дефекте. Если амплитуда ш пульса меньше порогового напряжения, амплитудный дискриминатор 6 не срабатывает, и регистрирующее устройство

8 производит запись дефекта. При отсутствии контролируемого объекта между преобразователями 2 и 4 принятый сигнал на гыходе усилителя 5 резко возрастает и вызывает срабатывание дискриминатора 7, что также отмечается регистрирующим устройством 8.

Через время ty после импульса посылки, обусловленное выдержкой времени устройства 9 задержки, последнее выдает запускающий сигнал на ждуший генератор 10. Время задержки выбирается таким образом, чтобы оно было больше не только времени распространения импульса, прошедшего: через контролируемое изделие, но и больше времени распространения t. g иHмMп у л ьсoаe, прошедшего только через иммерсионную среду при отсутствии объекта контроля между преобразователями 2 и 4. Ждуший генератор 1 вырабатывает прямоугольный импульс, подающийся на основные входы нормалиэатора 11 сигнала дискриминатора и нормализатора 12. На управляющий вход нормализатора 11 подается напряжение, вырабатываемое дискриминатором 7.

На выходе нормализатора 11 импульс будет набпюдаться только при наличии объек) та контроля между преобразователями. то

5 708 есть число импульсов на выходе тюрмализатора 1 1 равно обцтелл. числу 1ллтттут..ъcan излученных в контролируемый объект. 11а управляютций вход нормализатора 1 2 подается напряжение, вырабатываемое амплитудным дискриминатором 6. 11а выходе cxeutt 12 импульс будет наблюдаться тол(.ко в слу:ае, когда амплитуда импульса, прошедшего через объект, M. 1.:; те по1..Огового значения. Таким образом, чис;ю импулсов на выходе схемы 1 2 рав rn числу импульсов, прошедших через конт-, ролируелтый объект If. ме порогового значения. Нормализаторы 1;:. и 12

МОГут 6ЫтЬ ВЬП-OHÍÅÍbt, НацрИМт р, В ВцдЕ т5 схем совпадеtrHH. Импульсы на выходах схем 11 и 12 равны ме1кду собой по амплитуде и длительности. Далее импульсы с выходов нормализаторов 11 и 12 подаются на интеграторы 1 3 и 14. 20 которые вырабатывают постоя-тные напряжения, прОИОрциОнальпые числу импульсов на их входах. Ko !11>tt!Hetrr передачи интегратора 13 в два раза меньше, чем у интегратора 14. Выходные напряжения 25 интеграторов 13 и 14 сравнттватотся при помоши блока .15 сравнетлття напряжений, вырабатыьатоший сигнал, пропорциональнътй разности выходных напряжетти11 интеграторов. Он равен нулю, если напряже- 30 ния интеграторов 13 и 14- равны, что будет, если средняя частота импульсов

HB выходе нормализатора 11 п два pQBB больше средней частоты импульсов на выходе нормализатора 12. В свою оче- 35 редь это означает, что лишь половина импульсов, прошедших через объект, превышает по амплитуде порог срабат.твантля, то есть порог срабатывания при равенстве пулю выходного напряжения бло-ка 15 соответствует медиане распределения амплитуд импульсов. Выходной сигнал блока 15 подается на тплдикатор 16.

Установка начального порога в предлагаемом дефектоскопе производится следуюшим образом На контроль подается один лист .из партии, подлежашей проверке. Оператор регулирует начальный порог до тех пор, пока индикатор не зафиксирует равенства выходных напряжений интеграторов 13 и 14. По достижении этого равенства операция установки начального порога считывается выполнен- ной, лист возвращается в исходное положение, устанавливается рабочий порог чувствительности в долях от полученного начального, т при этой чувствительности кО11. ролиру етсчт вся пец)тття Одноти!тных

Л."С То В .

Пред11агаелтая схилта пригодна для ист1Ользова1:ия и B л111оготтаттальнт тх дефектО» скопах, В этом случае норлтали.-итот11.1 11 т 2 и 1ттттегратотты 13 и 14 ставятся в каждо .! приемном канале, а выходные сигналы этих ттнтеграторов линейно суммируются и затем подаются на обший с блоколл .5 сгавнения напряжений и затем — 1:o обший индикатор 16.

Hp.:,:", tàãã.: ìàH схе ra может быть испохп.эован» как ttptr разработке новых теневых дефектоскопов так и при модернизацит- сутттествуюпттлх. Применение на различных установка.. и различных заводах nonbтсит достоверттость результатов контроля. о- ормула изобретения

Ультразвуковой теневой импульсный иммсрсноццый дефектоскоп, содержаший генератор высокочастотных импульсов, излучаюшттй п приемпнтй преобразователи, усилите;ть, соединенный с амплитудным дискриминатором, с управляемым постоянным напряжением порогом срабатывания, и дискриминатором наличия контролируемого объекта .ежду преобразователями, выходы которых соодттнетлы с регистрирующим устройством, отличающийся тем, что, с дельта повышения достоверности контроля и улучшения метрологических свойств дефектоскопа, он снабжен блоком временной задержки, ждушим генератором прямоугольных импульсов, нормалпэаторолл сигнала дискриминатора HQличия тлотлтролируеллого объекта, нормализатором сигнала амплитудного дискриминатора, двумя ттнтеграторамп блоком сравттетлия напряжений и индикатором, причем вход ждушего генератора прямоугольных импулт.сов соединен с генератором высокочастотных импульсов через блок временной задержки, а выход — со входами нор1 мализаторов сигнала дискриминатора нели» чия контролируемого объекта и сигнала амплитудного дискриминатора, управляюшие входы которых coetrtrtrerrbr соответственно с выходами дттскримиттатора наличия контролируемогого объекта и амплитудного дискриминатора, выход каждого из них соединен через интегратор с одним иэ входов блока сравнения напряжений, подключенного к индикатору, Источники пнформашпт, принятые во внимание гри экспертизе

1. Сборник "Промышлеттньтт ультразвуковой контроль толстолистового проката с помошью у" тановок УЗУЛ Л.,ЛЛНТП;

1968, с. 84-114.

Составитель С. Кузнецов

Редактор B. Павлов Техред М. Петко Корректор Н.. Задерновская

Заказ 8475/37 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4