Устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

aaxo exОaav cnegsnnsexsV оц896548 (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 050779 (21) 263719 ll25-28 с присоединением заявки J%— (23) Приоритет

Опубликовано 070132. Бюллетень Ме 1

Дата опубликования описания 070182 (51)М. Кл.

С 01 N 29/04

Гаоудерстееиьй конитет

СССР ио делам изооретеиий и открытий (53) УЙК 620, 179 . 16(088. 8) (72) Авторы изобретения

С. И. Саяускас и Л. В. Юозонене

1

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ИЗДЕЛИЙ В ВИДЕ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым ме.тодом и может быть использовано для контроля поверхностного слоя, изделий в виде тел вращения.

Известно устройство, содержащее наклонный преобразователь, генератор импульсов, усилитель и осциллограф.

С11.

Недостатком известного устройства является низкая точность и производительность контроля, так как требуются большие затраты времени запоминания промежуточных результатов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов, наклонный преобразователь, широкополосный усилитель и индикатор С23.

Недостатком известного устройСтва является низкая точность и производительность контроля, так как отсутствует возможность определения местоположения дефектов в изделиях из материала с неизвестной скоростью распространения ультразвука.

Цель изобретения — повышение точности и производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком задержки, включенным между синхронизатором и индикатором, двумя преобразователями "время"напряжение", сумматором, включенным между блоком задержки и преобразователями, измерителем отношения сигналов, входы которого соединены с выходами преобразователей

"время-напряжение", и коммутатором, первый вход которого предназначен для подключения к приемному наклонному преобразователю, второй вход . соединен с выходом генератора импуль896548

5 ! о!

5 го

У сов, а.выход - со входом широкополос- ного усилителя.

На фи r. 1 предста влена блок-схема устройства; на фиr. 2 " временная развертка осциллографа.

Устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения содержит два механически сопряженных преобразователя 1 и 2, помещенных в иммерсионную жидкость 3, с которой касается контролируемое иэделие 4. Преобразователь 1 подключен к выходу генератора 5 импульсов прямо, а преобразователь 2 через коммутатор 6 - ко входу широкополосного усилителя 7 и выходу генератора е

5 импульсов. Кроме того, устройство содержит синхронизатор 8,. выход которого подключен ко входу генератора 5 импульсов, блок 9 задержки, включен-. ный между синхронизатором 8 и индикатором 10, два преобразователя "время-напряжение" 11 и 12, сумматор 13, включенный между блоком 9 задержки и преобразователями 11 и 12, измеритель 14 отношения сигналов, входы которого соединены с выходами преобра. зователей "время-напряжение" 11 и 12.

Блок 9 задержки состоит из элементов

15, 16 и 17 задержки.

Устрой ст во работает следу ющи м образом.

Угол ввода ультразвука с и положение пьезообраэователей 1 и 2 устанав ливаются так, чтобы в точке А ввода возбуждались две поверхностные ультразвуковые волны, распространяющиеся в противоположных направлениях. Пьезо образователи 1 и 2 возбуждаются корот кими импульсами от генератора 5 импульсов, который синхронизируется импульсами синхронизации„ вырабатываемыми синхронизатором 8. После излучения ультразвуковых импульсов пьезопреобразователями 1 и 2, коммутатор б переключает пьезопреобразователь

2 на прием. В этом режиме пьезопреобразователь 2 будет принимать отраженный от дефекта импульс пьезопреобразователя 2 и вокруг изделия по его поверхности пробежавший ультразвуковой импульс пьезопреобразователя 1, которые, усиленные широкополосным усилителем 7, подаются на один из входов индикатора 10 (осциллографа). Запуск временных раэверток двухлучевого осциллографа lO осуществляется импульсами синхронизатора 8

4О

45 задержанными первым элементом 15. задержки на время, равное времени про. бега ультраз вукового импульса в иммерсионной жидкости 3 от поверхности пье" эопреобразователей 1 и 2 до точки А. В этом случае на временной развертке осциллографа 10 будет наблюдаться картина, изображенная на фиг. 2, причем расстояния дефекта от точки А ввода ультразвука х и угол х будут равны соот ветст ве нно

Для Точного измерения— х

Т испол ь» эуется вторая временная развертка

ОсциллОГрафа 10 ° Для этОГО нд втОРОи вход вертикального отклонения посредством сумматора 13 подаются два синхроимпульса, прошедшие через отдельные элементы 16 и 17 регулируемой задержки. Путем изменения временной задержки элемента 16. задержанный им синхроимпульс совмещается с вершиной эхо-импульса Б на первой развертке.

Аналогично временная задержка элемента 17 устанавливается такой, чтобы задержанный им синхроимпульс совпадал с вершиной импульса Ь на первой развертке. В таком положении задержки элементов 16 и 17 равны соответственно

tx и Т, а показания измерителя 14 отношения равно — ° Введя постоян-.

tx

Т ные множители 7 r или 7, показания измерителя 14 отношения дают соответствующие координаты х или gx местоположения приповерхностного дефекта Б.

Следует отметить, что предлагаемое устройство позволяет определить местоположение любого количества приповерхностных дефектов наиболее часто встречающихся при термической, механической и т. и. обработках изделий, При этом в случае производственного контроля однотипных изделий при изМерении местоположения дефектов нет где r - радиус круга;

tx- время прямого и обратного пробега ультразвука между точкамиАи6;

Т - время кругового пробега ультразвуковой поверхностной волны, т.е. являются прямо пропорциональными отношению х

5 89654 надобности в повторном установлении времени задержки элемента 17, которая зависит только от диаметра и материала изделия. Измерения задержки по синхроимпупьсам, которые являются S значительно уже эхо-сигналов, позволяет провести отсчет времени по мо менту максимума эхо-сигнала и тем са-, мым делает измерения очень точными.

Формула изобретения ie

Устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов, два наклонных преобразователя, широкополосный усилитель и индикатор, отли чающееся тем, что, с целью повышения точности и производи.тельности контроля, оно снабжено бло . ком задержки, включенным между син- 20 хронизатором и индикатором, двумя преобразователями "время-напряжение", сумматором, включенным между блоком задержки и преобразователями, измерителем отношения сигналов, входы которого соединены с выходами преобразователей "время"напряжение", и коммутатором, первый вход которого предназначен для подключения к приемному наклонному преобразователю, второй вход соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со входом широкополосного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 461348, кл. 6 01 и 29/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР и 289354,. кл. 0 01 и 29/04 1968 (прототип).