Импульсный ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1955 года по МПК G01N29/10 

Предложенный импульсный ультразвуковой дефектоскоп относится к известному типу дефектоскопов, состоящих ИЗ генератора электрических колебаний, излучающей головки (излучателя ультразвуковых колебаний), питаемой от указанного генератора, приемной ГОЛОВКИ, используемой для приема донного сигнала колебаний, прешедших через исследуемое сечение испытуемого изделия н отраженных от задней стенки последнего, усилителя принятых колебаний И осциллоскопа, на экране которого наблюдают изображение сигнала.

Особенностью предложенного дефектоскопа этого тина, облегчающей расшифровку картины сигналов, наблюдаемой на экране осциллоскопа, является использование излучающей ГОЛОВКИ в качестве приемника отраженных от дефекта колебаний. Возможность этого достигается путем электрического соединения ценн питания указанной головки с входом усилителя принятых колебаний, чем обеснечивается получение на экране изображения сигнала, отраженного от дефекта, в промежутке между изображениями начального импульса И донного сигнала, и определение величины И местоположения дефекта по соотношению величин изображений импульсов И ИХ 1ю./ю)кению на экране.

На фиг. нредставлена принципиальная электрическая схема предложенного импульсного ультразвукового дефектоскопа; на фиг. 2 изображены осциллограммы, характеризующие качество исследуемого изделия.

На фиг. 1 в левом верхнем углу показан возбудитель пьезоэлектрической излучаюш.ей головки Г, со.тоящий ИЗ боТокинг-генератора, усилителя И генератора высокочастотных колебаний.

Частота следования импульсов блокинг-генератора, собранного на левой половине лаыны .//i (6Н8), определяется ПОСТОЯННОЙ времени разрядной цепочки, состоящей из конденсатора Ci, постоянных сопротивлений RI ИЛИ Rz, переключаемых нереключателем П, и потенциометра Частота следования импульсов изменяется от 150 до 1000 гц.

Генератор затухающнх синусоидальных колебаний собран па тирагроне Л2. Тиратрон за кигается импульсами, сннмаемымп с усилите; я. собранного на правой половине ламны Ль На сетку этого усилителя через разделительный конденсатор € подаются имнульсы отрицательной полярности с .дополнительной обмотки трансформатога 7- блокинг-генератора. b(Nlf; GBHir/f

rioTe ni-iQijemo-M ., .включенным параллельно KOHQpy тиратрона Л. мо.яою pery)ipi bJ4a;i зат хание в коатуре, измен 1я такйлт образом продолжите;11л-юсть импульса.

Приемная часть ирибора состоит из т-рехлампового усилителя 5ысокой частоты на лампах Л Л и ЛБ, детектора Д; (6X5), каскада гфедварительного усилегЕНЯ видеосигналов на лампе Лу (6Ж4) и выходного каскада видеоусилителя на двух лампах Ля и Лэ (6П6).

Напряжение с выхода парафазиого усилителя подается на вертикальные пластины электроннолучевого осциллоскопа Лю.

Потенциометром R- осушествляетC5i Г1змеиеиие смещения на управляющей сетке второго плеча выходного каскада, чем достигается смещснк; сигнала но оси У осцнллоскопа.

Регулировка усиления производится изменением напряжения экранирующих сеток ламп Л и Л при поivtooj,H потенциометра RQ.

1енератор развертки представляет собой несимметричный ждущий м льти1зибратор на ламиах Л и и иарафазпый усилитель иа ламиах Л13 и Л14 для усиления выделяемого мультивибратором иилообразного напряжения.

Уси,- еииое симметричное напряжение с парафазного усилителя подается на горизонтальные пластины развертки электроннолучевого осциллоскопа.

Потенциометр R- регулирует смещение на управляющей сетке лампы Л14 правого плеча парафазиого усилителя, чем достигается смещение развертки по горизонтальной оси.

Пуск генератора развертки осущ,ествляется импульсами отрицательной полярности, снимаемыми с дополнительной обмотки трансформатора Т.

Генератор меток времени представляет собой транзитрониый генератор, собранный на пентоде Л) (6АЕ7) и усилитель иа лампе Л,-; (6П9).

Пуск генератора меток времени осуществляется импульсами, снимаемыми с усг;лителя, собранного иа правой половине лампы Л.. Напряжение с усилительной лампы Лцз подается иа модзлятор осциллоскоца. Изображение иа экране осциллоскопа оказывается разд еленным на светлые и затемненные участки. По количеству, например, светлых участков определяется расстояиие до дефекта (при известной скорости распростраиения ультразвука).

Кроме кратко описанных основных узлов предложенного дефектоскопа, на принципиальной электрической схеме показаны осциллоскоиическая и силовая части прибора. Эти узлы являются общими для ан;г логичных приборов и потому здесь не рассматриваются.

Предложенный импульсный дефектоскоп может быть использован, в частности, для определения качества склейкт; крупногабаритных изоляторов.

Этс определение производится следуюищм образом: электрический колебательный импульс, полученный при помощи тиратронного геиератора, преобразуется призматической излучаюи1,ей головкой Г в ультразвуковой импульс, направление излучения ко-торого в сторону склейки показано ма фиг. i тремя линиями. При качествеиной склейке ультразвуковой импульс практически без отражения от склейки достигает проТ11воположной стеикп изолятора и от нее отражается в сторону приемной пьезоэлектрической головки Г. Ультразвуковой импульс, принятый головкой /, преобразуется в электрический импульс, который через усилительную лампу Лм воздействует на анодную цепь первой .Чампы Лз усилителя высокой частоты в приемной части прибора. От этого сигнала на экране осциллоскопа Лю обнаруживается искусственный донный сигнал, пропорциональный введенной в изделие энергии ультразвука.

Усилительная лампа , включенная между приемной головкой Г и входом усилителя (иа лампах Лд, Л,,, Ло), слзжит для устранения из.чучений этой головкой ультразвуковых колебаний в изделие.

Если склейка имеет поры или небольшие дефекты, то часть энергии отражается от склейки на излучающую головку Г, которая теперь используется в качестве приемника колебаний. В результате этого на экране осциллоскопа появляется изображение отраженного от дефекта сигнала, расноложенное между иск.усственным дойным сигналом и нача:;ьным имну,. Величина отраженного от дефекта сигнала, как и искусслзеинш-о донного сигнала, ири прочих равных условиях иропорциональна введенной в изделие ультразвуковой энергии. Крол1 того, ока пропорщюиальна величине дефекта склейки. Из отношения величии дефектного сигнала и искусственного донного сигнала однозначно определить качество склейки. На фиг. 2. а приведена осциллограмма, характеризующаякачественную

ск;(ейку, на фиг. 2, б - склейку с отдельными дефектами и на фиг- 2. « дефектную ск.лейку.

П р е д м е т и л обре т е я и я

1. Импульсный ультразвуковой дефектоскои, состоящий из генератора электрических колебаний, излучаюпхей головки (излучателя ультразвуковых колебаний), питаемой от указанного генератора, приемной головки, используемой для приема донного сигнала - колебаний, прошедших через исследуемое сечение испытуемого изделия и отраженных от задней стенки последнего, усилителя принятых колебаний и осциллоскопа, на экраие которого наблюдают изображения сигналов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью облегчения расшифровки картины сигналов, иаблюдаеыой на экраие осциллоскопа, излучающая, головка использована т-акже в качестве нриемника отраженных от дефекта колебаний, для чего ее цепь питатш электрически соединена с входом вьпиеупомянутого усилите,г1я ;1ля того, чтобы можно бы;(о получить на экраие изображение отраженного от дефекта сигнала в промежутке между изображениями шчального импульса и донъюго сигнала, и определить величину и местоположение дефекта по соотношению величины изображений и их положению на экране.

2, В дефектоскопе по и. 1 применение усилительно ; лампы между приемной головкой и входом усилителя для устранения излучения этой 1ЮЛОВКОЙ ультразвуковых колебаний Г , изделие.