Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано при контроле качества изделий с плоскопараллельными поверхностями, с целью обнаружения локальных дефектов.

Известен ультразвуковой: зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий излучакиций и приемный искатели, генератор зондирукицих импульсов, синхронизатор, усилитель и детектор 11.

Недостатком известного дефектоскопа является невозможность разделения полезных сигналов и сигналов помех.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий генератор зондирующих импульсов, подключенный к нему излучшопщй искатель, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого подключен к генератору зондирующих импульсов, блок задержки, одновибратор и схему совпадения, последовательно соединенные приемный искатель-, усилитель, детектор и формирователь, выход которого подключен к в- орому входу схемы совпадения C2J

Недостаток известного дефектоскопа - наличие ложных срабатываний при кратковременном нарушении акустического контакта между контролируемым изделием и излучающим и прйемнга искателями в процессе их сканирования. Это приводит к перебраковке бездефектных изделий, что делает низкой производительность контроля.

Цель изобретения - повышение достоверности и производительности контр роля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий генератор зондирукядапс импульсов, подключеаный к нему излучак(ий искатель, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого подключен к генератору зондирукнчих импульсов, блок задержки, одновибратор и схему совпадения, последовательно соединенные приемный искатель, усилитель, детектор и формирователь выход которого подключён к второму входу схемы совпадения, снабжен после- , довательно соединенными схемой запрета, прямой вход которой подключен к выходу одновибратора, а инверсный к выходу формирователя, f S-триггером, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, Т -триггером, схемой И и счетчиком, выходы разрядов которого предназначены для подключения к регистратору, а выход переполнения соединен с входом Т триггера и генератором, подключенным к второму входу схемы И.

На фиг. 1 представлена блок-схема ультразвукового зеркально-теневого дефектоскопа; на фиг. 2 - схема контроля .

Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп содержит генератор 11

5 зондирующих импульсов, подключенный к нему излучаниций искатель 2, последовательно соединенные синхронизатор 3, второй выход которого подключен к генератору 1 зондирующих импульсов,

0 блок 4 задержки, одновибратор 5 и схему 6 совпадения, последовательно соединенные приемный искатель 7, усилитель 8, детектор 9 и формирователь 10, выход которого подключен к второ5 му входу схемы 6 совпадения, последовательно соединенные схему 11 запрета, прямой вход которой подключен к выходу одновибратора 5, а инверсный к выходу формирователя 10, RS-триггер

0 12, вход сброса которого подключен к выходу схемы 6 совпадения, Т -триггер 13, схему И 14 и счетчик 15, выходы разрядов которого предназначены для подключения-к,регистратору, а

5 выход переполнения соединен с входом сброса Т-триггера 13, и генератор 16, подключенный к второму входу схемы И 1 4 .

Дефектоскоп работает следующим

образом.

Реаэтизуеюлй -в дефектоскопе зеркально-теневой метод с применением раз дельной cxeh&i заключается в наклонном вводе ультразвуковых колебаний в

контролируемый объект и в приеме отраженных от него противоположной по-. верхности донных импульсов. Излучающий и приемный искатели 2 и 7 установлены один от другого на расстояНИИ L таким образом, чтобы получить донный сигнал максимальной амплитуды, и имеют между собой жесткую механическую связь. При перемещении искательной системы по поверхности контролируемого объекта 17 и наличии в нем локального дефекта 18 ультразвуковой луч последовательно прерывается дефектом два раза: при нахождении дефекта вблизи приемного искателя J10 (под приемным искателем) прерывается луч, отраженный от противоположной поверхности объекта; при нахождении дефекта в непосредственной близости от излучающего искателя прерывается ультразвуковой луч, напра1вленный от излучающего искателя к противоположной поверхности объекта (на фиг. 2 положение искателей для данного случая показано пунктирной линией). Расстояние S между двумя точками на поверхности объекта, с.оответствую щими положению приемного искателя 7 при ослаблении донного сигнала до оп ределенного уровня, зависит от глуби ны h расположения дефекта 18, от высоты Н контролируемого объекта 17, базы искателей U и равно J1 ) е L( 1 Н Для всех компактных дефектов, рас положенных в изделии, это расстояние меньше базы искательной системы L(,). Если ослабление донного сигнала вызвано локальным нарушением акустического контакта (например, из-за небольшой неровности на поверхности объекта), то расстояние 6 равно базе искателей в L . Определив расстояние К на поверхности контролируемого изделия, определяют глубину расположения предлагаемого дефекта и, сравнив ее с высо той объекта контроля, устанавливают, чем вызвано уменьшение донного сигнала: внутренним дефектом (6 L, ), отрывом искателей ( t Ц) или коррозией противоположной поверхности контролируемого объекта 17 ( 0). Перед началом работы триггера 12 и 13, а также счетчик 15 находятся в нулевом состоянии. При отсутствии дефектов и потерь акустического контакта эти состояния сохраняются. По сигналам синхронизатора 3 гене ратор 1 зондируницих импульсов вырабатывает импульсы f частотой следования, пропорциональной скорости относительного перемещения искателей 2, 7 и контролируемого объекта 17. Сигналы-синхронизатора 3 задерживаются в блоке 4 задержки и запускают одновибратор 5, формирующий стробирующий импульс, который поступает на схему 11 запрета и схему 6 совпадения. При появлении дефекта 18 прерывается отраженный от противополож14 . ной поверхности контролируемого объекта 17 сигнал, который принимается приемным искателем 7. Усиленный в усилителе 8 и продетектированный детектором 9 сигнал поступает на формирователь 10. На выходе схемы 11 запрета появляется сигнал всякий раз, когда излучен зондирующий импульс, а отраженный сигнал в ожидаемый момент времени, определяемый временем задержки блока 4 задержки и длительностью стробирующего импульса, отсутствует. Этот сигнал устанавливает RS-триггер 12 в единичное состояние, и по счетному входу устанавливается в такое же состояние Т-триггер 13. Через схему И 14 сигналы генератора 16, частота которых пропорциональна скорости сканирования, начинают заполнять счетчик 15, модуль пересчета которого выбран пропорциональньо 1 расстоянию между излучающим 2и приемным 7 искателями и определяется в соответствии с формулой -т, где m - ближайшее большее целое; L - длина базы, мм; Т - период (по пути) генератора 16, мм. После прохода дефекта в зону между излученным и отраженным ультразвуковыми лучами появляется импульс на выходе схемы 6 совпадения, и RSтриггер 12 устанавливается в нулевое состояние. При прерывании дефектом 18 ультразвукового луча, направленного от излучакщего искателя к противоположной поверхности контролируемого объекта 17,RS -триггер 12 повторно устанавливается в единичное состояние, и по счетному входу Т-триггер 13 срабатывает в нулевое состояние. Заполнение счетчика 15 прекращается, а его значение пропорционально глубине залегания дефекта 18. Показания счетчика 15 могут быть поданы на цифровой регистратор. При потере акустического контакта излучающим 2 и «(или) приемным 7 искателем Т триггер 13 остается в единичном состоянии в течение времени, равного или превышающего время, необходимое для относительного перемещения дефектоскопа и объекта 17 контроля на расстояние, равное или превышающее базу искательной системы. Как следствие этого, происходит переполнение счетчика 15, на выходе переполнения вырабатывается сигнал, свидетельствующий о потере акустического контакта, и цикл работы устройства повторяется.

Возможность разделения сигналов от внутренних дефектов и сигналов помех, вызванных нарушением акустического контакта, позволяет сократить количество ложных срабатываний, что повышает производительность и достоверность контроля.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗЕРКАЛЬНОТЕНЕВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий геHejjaTop зондирующих импульсов, подключенный к нему излучающий искатель, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого подключен к генератору зондирующих импульсов, блок задержки, одновибратор .и схему совпадения, последовательно соединенные приемный искатель, усилитель, детектор и формирователь, выход которого подключен к второму входу схемы совпадения, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, он снабжен последовательно соединенными схемой запрета, прямой вход которой подключен к выходу одновибратора, а инвегсный - к выходу формирователя, RS -триггером, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, Т -триггером, схемой И и счетчиком, выходы разрядов которого предназначены для подключе-ния к регистратору, а выход переполнения соединен с входом Т -триггера и генератором, подключенным к второму входу схемы И.

Puz.i