Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

tn

4:: |

Oi

сл

Изобретение относится к неразругиоющим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества плоских изделий.

Известен ультразвуковой дефектескоп, содержащий генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, блок селекции, формирователь гтроб-импульсов и регистратор ij

Недостатком известного дефектоскопа является невозможность достоверного контроля плоских изделий переменной толщиньл эхо-теневым методом контрол-я,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий генератор зондирующих импульсов и подключенный к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления - регистрации, блок селекции, блок задержки и формирователь строб-импульсов, выход которого подключен к второму входу блока усиления - регистрации, а выход генератора зондирую1цих импульсоь соединен с вторым входом блока селекции 2.

Недостатком известного дефектоскопа является малая надежность контроля и невозможность контролировать плоские изделия переменной толщины, так как длительность стробимпульса, определяющая зону контроля устанавливается в Формирователе строб-импульсов, выполненном в виде одновибратора, на основе заранее известной толщины контролируемого изде ЛИЯ и является фиксированной. При контроле разнотолщинных изделий буду образовываться области, в которых дефекты не регистрируются эхр-сквоэ-ным методом, более чувствительным по сравнению с теневым.

Цель изобретения - повышение надежности контроля и расширение области применения дефектоскопа.

Поставленная цель достигается тем что в ультразвуковом дефектоскопе, содержащем генератор зондирующих импульсов и подключенный к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразоваталь, блок усиления - регистрации, блок селекции, блок задержки и формирователь строб-импульсов, выход которого подключён к второму входу блока усиления - регистрации, а.выход генератора зондирующих импульсов соединен с вгорым входом блока селекции, формирователь строб-импульсов состоит из дополнительного излучающего преобразователя, подключенного к генератору зондирующих импульсов,

последовательно соединенных дополнительного приемного преобразователя, усилителя, первой многозвенной линии задержки, блока схем совпадения, вторые входы которого соединены с выходо блока селекции, второй многозвенной линии задержки и триггера, второй вход которого является вход.эм формирователя строб- импульсов, а выходего выходом.

На чертеже представлена блок-схем ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит генератор 1 зондирующих импульсо и подключенный к нему излучающий преобразователь 2, последовательно соединенные приемный преобразователь 3, блок 4 усиления - регистрации, блок 5 селекции, блок б задержки и формирователь 7 строб-импульсов, выход которого подключен к второму входу блока 4 усиления - регистрации а выход, генератора 1 зондирующих импульсов соединен с вторым входом блока 5 селекции. Формирователь 7 строб-импульсов выполнен из дополнительного излучающего преобразователя 8, подключенного к генератору 1 зондирующих импульсов, последовательно соединенных доп9лнительного .приемног преобразователя 9, услителя 10, первой многозвенной линии 11- задеркжи, блока 12 схем совпадения, вторые входы которого соединены с выходом блок 5 селекции, второй многозвенной линии 13 задержки и триггера 14, второй вход которого является входом формирователя 7 стрс б-импульсов, а выход - его выходом.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Генератор 1 зондирующих импульсов одновременно возбуждает излучающий преобразователь 2 и дополнительный излучающий преобразователь .8, а также подает импульс управления на блок 5 селекции, в котором выделяется первый прошедший ультразвуковой импульс. Зондирующий ультразвуковой импульс распространяется нерез иммерсионную , ср.еду 15 и контролируемое изделие 16, в котором он испытывает многократные внутренние частичные отражения как от противоположных поверхностей изделия, так и от дефектов, при наличии таковых в изделии в месте его прозвучивания. В результате на приемный преобразователь 3, помещенный в ту же иммерсионную среду, что и излучающий преобразователь 2, и установленный на фиксированном расстоянии соосно с ним, но с противоположной стороны . контролируемого плоского изделия 16, поступает целая совокупность ультразвуковых импульсов.

Приемным преобразователем 3 эти импульсы преобразуются в соответственньш электрические импульс.. Причем время распространения первого прошедшего ультразвукового импульса т.е. импульса, не испытавшего внутренних отражений от противоположных поверхностей контролируемого изделия 16, однозначно связано с толщиной контролируемого изделия в месте его прозвучипания для данного зондирующего ультразвукового импульса. Высокочастотный ультразвуковой импульс, -возбужденныйдополнительным излучателем 8, после прохождения через иммерсионную среду 15 принимается дополнительным приемным преобразователем 9, установленным соосно с излучающим преобразователем 8, причем оба они установлены,в том же объеме иммерсионной среды 15, что и излучающий 2 и приемный 3 преобразователи , но вне зоны прохождения контролируемого изделия 16. В резултате фиксации расстояния между дог полнительными излучающим преобразователем 8 и приемным преобразователем 9 разность между временем распространения первого прошедшего ультразвукового импульса в рабочем акустическом тракте и временем распространения ультразвукового И1 тульса между дополнительными излучающим преобразователем 8 и приемным преобразователем 9 также однозначно связана с толщиной контролируемого изделия 16. В этом случае автоматически вводится .поправка на изменение скорости распространения ультразвуковых импульсов в иммерсионной среде 15 в зависимости от ее температуры и состава.

Сигнал с дополнительного приемного преобразователя 9 поступает на усилитель 10, С выхода которого он. подается на вход первой многозвенной линии 11 задержки, где осуществляется временная задержка сигнала на время Т N-и , где N - количество отводов первой многозвенно линии 11 задержки, а с, - время задержки сигнала между соседними отводами.

Сигналы с выходов первой многозвенной линии 11 задержки поступают на входы блока 12 схем совпадения, которая содержит N схем совпадений На вторые входы этого блока подаетс /первый прошедший импульс, вьщеленный в блоке 5 селекци , на которьи поступает усиленная в блоке 4 усиления - регистрации совокупность импульсов с выхода приемного преобразователя 3. Срабатывание какой-либо схемы совпадения в блоке 12 схем

совпадения позволяет определить разницу времени распространения сигналов между излучающим 2 и приемным 3 преобразователями и дополнительными

0 излучающим преобразователем 8 и приемным преобразователем 9, а следова. тельно, и толщину изделия 16.

Каждой схеме совпадения соответствует свое значение толщины конт5 ролируемого изделия 16. Сигнал от сработавшей совпгщения блока

12схем совпадения поступает на соответствующий вход второй многозвенной линии 13 задержки, где он задер- живается на время Т2 равное удвоенному значению времени распространения ультразвукового импульса через толщину контролируемого изделия 16. С выхода второй многозвенной линии

13задержки сигнал поступает на вто- 5 рой вход триггера 14, на первый

вход которого подается выделенный в блоке 5 селекции первый прошедший . . импульс, задержанный в блоке 6 за, держки на времяt равное длитель0 ности этого импульса. Таким образом, на выходе триггера 14 формируется строб-импульс, длительность которого равна Т Т - tg Строб импульс поступает на вход блока 4

5 усиления - регистрации, где происходит выделение и регистрация эхо-импульсов, отраженных от дефектов во временном интервале, определяемом строб-импульсом, что соответствует технологии зхо-сквозного .метода контроля. Первый прошедший импульс используется для регистрации дефектов по теневому метолу ультразвукового контроля.

Применение ультразвукового дефек5 тоскопа для контроля плоских изделий переменной толщины позволяет уменьшить приповерхностные неконтролируемые зоны изделий вследствие автоматического формирования строб-им0 пульса, длительность которого зави. сит от толщины изделия непосредственно в месте прозвучивания, что повышает надежность ультразвукового контроля.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий генератор зондирующих импульсов и подключеннй й к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления-регистрации, блок селекции., блок задержки и формирователь строб-импульсов, выход которого подключен к второму входу блока усиления-регистрации, а выход генератора зондирующих импульсов соединен с вторым входом блока селекции, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контр оля и расширения области применения дефектоскопа, формирователь строб-импульсов состоит из дополнительного излучающего преобразователя, подключенного к генератору зондирующих импульсов, последовательно соединенных дополнительного приемного .преобразователя, усилителя, первой многозвенной линии задержки, блока S схем совпадения, вторые входы кото- рого соединены с выходом блока с еле к-/Л ции, второй многозвенной линии задерж- / ки и триггера, второй вход которого f является входом формирователя стробимпульсов, а выход - его выходом. д