Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

00 СД СЛ

О

о:

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТа СКОП, соцержаший поспецоватеяыго соединенные генератор непрерывных колебаний, приемный бпок с фипьтрся выделения цопперовской частоты и регистратор, излучающий электроакуст№ческий преобразователь, подсоес|кнеш{Ь1й к второму выкоцу генератора непрерйт ных колебаний, приемный электроакгустический преоф(азователь, подсоединенный к второму входу приемного блока отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и достог верности контроля путем обеспечения возможности настройки .и поверки цефектоскопа, он снабжен имитатором д&фектов, состоящим из последовательно соединенных генератора прямоугольнь|х импульсов, формирователя линейно-па-г дающих импульсов, генератора синусоидапьных колебаний и электроакустического преобразователя с 1фуговой диaI раммой направленности, формирователя копоколообразных импульсов, включенного между выходом генератора прямс«уго шных импульсов и вторым входом генератора синусоидальных колебаний.

Unumoffjop $)ffir7 ff/ Изобретение относится к неразрушаю щему контропю и может быть использовано цпя скоростного контроля издепсий, например репьсов, с помощью вагоновцефектоскопов. Известен уяьтразвековой дефектоскоп соцержащий посиецовательно; соецинен ные генератор непрерывных копебаний и изттучающий электроакустический пре образовательв нослецоватепъно соеци- ненные приемный эпектроякустический преобразователь, усилитель, фильтр вы-. целе5О1Я цоллеровской частоты и регистр тор, Его настройка и поверка произвоцится при помощи сложного меканичеокого ус-тройства S позволяющего создават относительно движение в сщапазоке заданных скоростей контроля 1 3 Однако примененное такого устройств не позволяет проводить поверочные работы в эксплуатационных условиях. Наиболее близким к изобретению является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные ген.ератор непрерывных колебаний, приемный, блок с фильтром выделешгя цоплеровской частоты и регистратор, из лучающий электроакустический преобра-. зователь, поцсоеаиненнь1й к второму вы ходу генератора непрерывных колебаВИЙ, приемный электроакустический преобразователь подсоединенный к вто рому входу приемного блока 2 3 . Недостатками известного дефектоско па являются низкие надежность к достоверность контроля из-за отсутствия в нем узлов, позволяющих проверять и настраивать его в основные параметры. изобретения - повышение на.цежности и достоверности контроля путем обеспечения возможности настройки и поверки дефектоскопа без перемещ ния искателя относительно контролируемог.о объекта или его модели. Поставленная цель постигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор непрерывных колебаний, прием ный блок с фильтром выделения цоплеровской частоты и регистратор, излучающий электроакустический преобразователь, подсоединенный к второму выходу генератора нейрерывных колебаний, приемный. элекгроакусшческий пр© образоватетгь, подсоединенный к второму входу приемного блока, снабжен имита тором дефектов, состоящим из поспедовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, формирователя линейно-падающих импульсов, reHepetтора синусоидальных колебаний и элект роакустического преобразователя с круговой . диаграммой направленности, формирователя колоколообразных импульсов, включенного между выходом генератора прямоугольных импульсов и вторым Bxoiдом генератора синусоидальных колебаний. На фиг. 1 представлена блок-схема дефектоскопа; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходах блоков дефектоскопа; на фиг. 3 - номограмма для определения параметров дефектоскопа. Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1 непрерывных копебаний, приемный блок 2 с фильтром 3 выделения доплеровской частоты и регистратор 4, излучающий электроакустический преобразователь 5, подсоединенный к второму выходу генератора 1 синусоидальных колебаний, приемньтй электроакустический преобразователь 6, подсоединенный к второму входу приемного блока 2 имитатор Дефектов, состоящий из последовательно соединенных генератора 7 прямоугольных импульсов, формирователя 8 линейHCte-падающих импульсов, генератора 9 синусоидальных колебаний изпучающегопреобразователя 10 с круговой диаг |эаммой Направленности, формирователя 11 колоколообразных импульсов, включенного между выходом генератора 7 импульсов и входом амплитудной модуляции генератора синусоидальных колебаний. Дефектоскоп работает следующим образом. На одной из поверхностей образца из контролируемого материала устанавливаются рабочие преобразователи 5 и 6, а на противоположной, параллельной поверхности - преобразователь 10 имитатора. Генератор 7 вырабатывает периодические прямоугольные импульсы (фиг. 2а), длительность которых равна цлитепьнрсти имитируемого эхо-сигнаша и определяет ся формулой где ЛХ - условный размер дефекта; V - скорость контроля. Длительность импульсов и период их сяедования регулируются органами упраьпенин. Формирователь 11 формирует кояокопообразные импульсы опитепьностью Cj (фиг. 2 в), которые поступа на вхоц амппитуцной моцупяшп генератора сз1нус(Я1ца11Ьны к колебаний, и опре деяяют амплитуду и огибающую выхоцного импульса. Амппитуца копокопообразного импульса 5 регулируется «органами управпения. Формирователь 8 формирует линейно папаюшие импульсы (фиг. 26), поступа щие на вхоц частотной мооуляции генератрра 9 ашусоицальшдх колебаний. Форма импульса сшрецеляет частотную характеристику излучаемого сигнала. ( sindL-), (2) f -f э о гае t - скорость звука в образце; -. частота генератора 1 непрерывных ко}юбаний} V - скорость контроля; ot - угол озвучивания дефекта. Вследствие того,, что в процессе сканирования угол озвучивания дефекта меняется, это-сигнал от дефекта испытывает частотную модуляцию, максимал ные fj схкИ минимальные f значения егч) определяютс я по формуле (1 путем соответствующей подстановки вместо его конкретного значения. Для большинства компактных дефектов частота эхо-сигнала в указанных пределах мшяется по линейному закону. Для осуществления такой модуляции на вход частотной модуляции генерато ра 9 подаются с формирователя 8 им пульсы, фронты которых пропорциональ «Ь1 э «х и э,„. Амплитуды f и.. регулируются органами управл& кия. Частота, амплитуда, длительность к период следования ультразвуковык импульсов, излучаемых преобразователем 1б. имитатора, формируются с помощью узлов 7, 8, 9 и 11 таким о& разом, чтобы параметры излучаемых импульсов соответствовали параметрам эхо-сигналов от моделируемых дефектов определенной конфигурации, условных размеров дх и эквивалентной площади S э при выявлении их в проце се скашфования с заданной скоростью с помощью искательной системы, соотояшей из преобразователей 5 и 6 и излучающей непрерывные ультразвуковые колебания с частотой f Для упрощения процесса настройки и метрологической поверки дефектоскопа целесообразно использовать заразнее рассчитанные по формулам (1) и (2) номограммы дпя определения знач€ ™ э это,х.зт{п - приведеНа номограмма для определения указанных величин во всем диапазоне измерений скорости контроля (О-70 км/ч) при условном размере дефекта и следующих параметрах дефектоскопа: частота излучаемых ,1с6лебаний f 2, Гц, скорость распространения ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии (сталь) с м/с; угол ввода ультразвукового луча d.50 ; угол раскрытия основного лепестка диаграммы направленности лучаЧр 4 , пунктиром на фиг. 4 отмечен пример определения величин с , максимальной и минимальной частоты эхо-сигнала famoix amin ипя скорости контроля V 5О км/ч. Предлагаемое устройство позволяет проверять такие параметры как: частоты излучаемых колебаний (, генератора дефектоскопа; минимальный условный размер фиксируемого дефекта при различных скоростях контроля; амплитудную характеристику и динамический диапазон лриемного тракта; частотную избирательность фильтра доплеровской частоты, а, слецователыю, и помехоустойчивость дефектоскопа; направленные свойства преобразователей дефектоскопа, в том числе и угол наклона оси диаграммы направленности ультр звукового луча; точность измерения глубины располож-ения дефекта; разрешающая способность по длине контролируемого объекта; чувствительность лриемного тракта. Введение в дефектоскоп nIтaтopa дефектов позволяет повысить надежность и достоверность контропя путем обеспечения возмомшости оперативной точкой настройки дефектоскопа.