Измеритель толщины сварного шва к ультразвуковому эхо- импульсному дефектоскопу

 

Союз Советских

Социалистических республик

О П И С А Н И Е < 970211

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (51) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 09.02.81 (21) 3244290/25-28 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 30.10.82. Бюллетень ¹ 40 (5l)M. Кл.

5 01N29/04

9кудерстеапай квинтет

СССР ао делен изобретений и отнритнй (5З) УДК620.179.. 16(088.8) Дата опубликования описання30.10.82 (72) Авторы изобретения

Д.- Е. Мухордых и В. Т. Лимаров (71) Заявитель. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛКИНЫ СВАРНОГО IIIBA

К УЛЬТРАЗВУКОВОМУ ЭХО-ИМПУЛЬСНОМУ

ДЕФЕКТОСКОПУ

Изобретение относится к контрольно-. измерительной технике, а именно измери-; телю толщины сварного шва к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу.

Известно устройство к ультразвуковому дефектоскопу для контроля сварных соединений, содержащее ключ, подключенный к выходу формирователя импульсов, триггер, одновибратор, второй ключ, блок установки амплитуды и индикатор 1) .

Устройство позволяет определять толщину сварного соединения, однако при прозвучивании локальных дефектов, в местах перехода толщины от номинальной к максимуму, угол падения- ультразвукоsoro луча на внутреннюю поверхность отличается от нормального. что приводит к резкому изменению амплитуды эхо-им пульсов и снижению точности измере- ний.

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель толщины сварного шва к. ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу, содержащий ключ, форми2 рователь импульсов, подключенные к нему

- первый и второй одновибраторы — первый непосредственно, а второй через ключ, линию задержки, подключенную к выходу первого одновибратора и управляющему входу ключа, схему блокировки, выполненную в виде последовательно соединенных интегратора и дискриминатора, блоки масштабирования и измерения (2 1.

Измеритель позволяет осуществить селекцию импульсов, отраженных от локальных изменений толщины шва, однако процесс измерений не автоматизирован, что снижае1 производительность дефектос кона.

Бель изобретения — автоматизация иэ1$ мерений и повьппение чувствительности.

Указанная цель достигается тем, что измеритель толщина сварного шва к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу, содержащий ключ, формирователь импульсов, подключенные к нему первый и второй одновибраторы — первый непооредственно, а второй через ключ, линию

9702 1 задержки, подключенную к выходу первого одновибратора и управляющему входу ключа, схему блокировки, блоки масштабирования и измерения, снабжен третьим одновибратором, двумя элементами И, а схема блокировки выполнена в виде логического элемента И, входы которого подключены к единичному и нулевому выходам соответственно первого и второго одновибра-оров, а выход — к входам бло- 10 ка масштабирования и третьего одновибратора, выходы которых подключены к входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к блоку из-мерения. 15

На фиг. 1 представлена блок-схема измерителя; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу измерителя.

Измеритель содержит первый и второй одновибраторы 1 и 2, подключенные go к выходу формирователя импульсов,- (не показан), первый непосредственно, а второй через ключ 3, линию 4 задержки, подключенную к нулевому выходу первого одновибратора и управляющему входу 25 ключа 3, первый и второй элементы И

5 и 6, выходы которых подключены к блоку 7 измерения отклонения толщины.

Измеритель содержит также третий одновибратор 8, единичный и нулевой выходы которого подключены соответственно к элементам И 5 и 6, а также блок 9 масштабирования, нулевой и единичный выход которого подключены соответственно к элементам И 5 и 6, а вход — к

35 логическому элементу 10.

Входы элемента 10 подключены:"к единичному выходу первого одновибратора 1 и нулевому выходу второго одновибратора 2.

Измеритель работает следующим образом.

В момент 4 на вход одновибратора 1 поступает импульс (фиг. 2а). Одновибратор 1 формирует на своем нулевом выходе сигнал Единица" (фиг. 26), а на единичном — Нуль" (фиг. 2e). С нулевого выхода одновибратора 1 сигнал через линию 4 задержки поступает на управляющий вход (фиг. 2.1.) ключа 3 и от50 пирает его в момент t<. В момент через открытый ключ 3 на вход одновибратора 2 поступает эхо-импульс и запускает его. На нулевом выходе одновибратора 2 формируется единичный (фиг. 2е) а на единичном — нулевой (фиг. 2 ) сигналы. С момента t> и до момента 1 единичный сигнал второго одновибратора 2 поддерживает элемент 10 в

1 4 состоянии готовности к срабатыванию.

В момент t, когда первый одновибратор 1 возвратится в исходное состояние и на его единичном выходе снова появится "Единица" (фиг. 26), элемент 10 сработает (фиг. 23) и сформирует на выходе единичный сигнал, который будет существовать до момента Cg, когда второй одновибратор 2 возвратится в исходное положение. Так как время выдержки одновибраторов 1 и 2 одинаково, интервал (4 — t ) равен интервалу (<< — t>). Сигнал на выходе логического элемента 10 существует в случае, I если на вход второго одновибратора 2 поступает определенного уровня эхоимпульс. Выходной импульс логического элемента 10 поступает на вход блока 9 масштабирования и задним фронтом запускает третий одновибратор 8. В момент

15 формируются сигналы на выходах блока 9 масштабирования (фиг. 2и, 2к), и третьего одновибратора 8 (фиг. 2п, 2м).

Если толшина материала в зоне сварного соединения равна номинальной величине, то длительность сигналов на выходе этих двух элементов (сплошные линии на фиг. 2и, 2к, 2п, 2м) одинакова и равна (tg — 4 ), сигналы на выходе элементов

И 5 и 6 отсутствуют, блок 7 измерения отклонения толщины показывает нуль, что указывает на отсутствие отклонения толщины.

-Если в зоне сварного соединения образовалось провисание материала, то временные интервалы (+„- t ) и (6,1

-Ф ) увеличиваются по сравнению с номиналом. формирование выходных сигналов блоком 5, как и в случае номинальной толщины, совпадает с началом формирования выходных сигналов третьим одновибратором 8 и соответствует моменту . Выходные импульсы третьего одновибратора 8 заканчиваются в момент

t> (фиг 2п, 2м), а блока 5 — в момент 8 (фиг, 2и, 2к, пунктир).В интервале (C.1 — t 8) на нулевом выходе блока 5 (фиг. 2й, пунктир) и единичном выходе третьего одновибратора 8 (фиг. 2л) одновременно существуют единичные сигна- лы, поэтому первый элемент И 5 формирует на выходе единичный сигнал (фиг. 2Н, пунктир), а блок 7 измеряет его длительность и показывает значение утолщения.

Если в зоне сварного соединения произошло утоньшение материала, то интервалы (4 „- t >) и (t< — C ) умень шаются по сравнению с номиналом и ин5 9702 тервал (Ф вЂ” С ) (фиг. 2и, 2к, штрих-,. пунктир) будет меньше, чем (i — Ф,).

Второй элемент И 6 выделяет интервал (С - 1. ) (фиг. 2с, штрих-пунктир), пропорциональный отрицательному прираш нию толщины. Блок 7 покажет уменьш ние толшины на табло.

В случае, если амплитуда эхо-импульса недостаточна для формирования импульса запуска второго одновибратора 2, lO то на выходе логического элемента 10 импульса не возникает и блок 7 пока.зывает нуль.

Изобретение обеспечивает автоматический контроль за изменением толшины 15 сварного соединения и повышает чувствительность благодаря тому,что измеряется отклонение толшины от номинальной.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я, .рр

Измеритель толшины сварного шва,. к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу, содержаший ключ, формирователь импульсов, подключенный к нему 2S первый и второй одновибраторы — первый

11 6, непосредственно, а второй через ключ, линию задержки, подключенную к выходу первого одновибратора и управляюшему входу ключа, схему блокировки, блоки масштабирования, и измерения, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью автоматизации измерений и повышения чувствительности,. он снабжен третьим одновибратором, двумя элементами И, а схема блокировки выполнена в виде логического элемента И, входы которого подключены к единичному и нулевому выходам соответственно первого и второго одновибраторов, а выход — к входам блока масштабирования и третьего одновибратора, выходы которых подключенЫ к входам первого и второго элементов

И, выходы которых подключены к блоку измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 638889, кл. С 01N 29/04, 1977.

2 . Королев М. В. Эхе-импульсные толшиномеры. Машиностроение", 1980, с. 82-85, (прототип).

9702 11

Составитель Т. Головкина

Редактор N. Янович Техред И.Гайду Корректор Г ° Огар

Заказ 8377/52 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4