Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

:

Эд

sl

|ю

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, генератор селектирующих импульсов, блок сравнения и регистратор, запоминающий блок, включенный между выходом усилителя и вторым входом блока сравнения последовательно соединенные аттенюатор и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к третьему входу блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности задания и проверки чувствительности, он снабжен последовательно соединенными блоком временной задержки, входом подключенным к выходу усилителя, и блоком калибровки отсче(fl та чувствительности, выходом подклюс ченньв4 к входу аттенюатора.

«

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ультразвуковым методом и предназначено для использования в ультразвуковых импульс jibix дефектоскопах, основанных на при менении сквозных методов ультразвуковой дефектоскопии (например, эхосквозного и многократнотеневого) .

Известны ультразвуковые дефектоскпы, используемые в промьшшенности которые содержат генератор высокочастотных сигналов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и регистратор р J .

Недостатком данных дефектоскопов является необходимость применения для настройки их чувствительности образцов с эталонными дефектами или эквивалентами дефектов, что затрудняет использование этих дефектоскопов в автоматизированных дефектоскопических установках, работающих в потоке производства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой дефектоскоп, предназначенный для контроля плоских изделий в металлургической и машиностроительной промышленности. Этот дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, генератор селектирующих импульсов, блок сравнения, регистратор, запоминающий блок, включенный между выходом усилителя и вторым входом блока сравнения, последовательно соединенные аттенюатор и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к третье му входу блока сравнения 2j.

Недостатком известного дефектоскопа являются большие затраты времени на задание и проверку чувствительности дефектоскопа, вызванные необходимостью применения образцов с эталонными дефектами или Эквивалентами дефектов для задания и проверки чувствительности дефектоскопа. Причем для каждого конкретного значения задаваемой чувствительности и марки металла требуется свой . образец с соответствующим эталонном дефектом или эквивалентном дефекта. Кроме того, такая настройка в случае использования образцов с эквивалента№1 эталонных дефектов в виде дисковых отражателей требует строгой

соосности осей излучающего и приемного преобразователей с осью дисковго отражателя. В противном случае не будет достигнуто соответствие полученной и задаваемой чувствительности дефектоскопа, что прив.одит к снижению достоверности контроля. Достижение указанной соосности особо затруднительно для иммерсионных дефектоскопов и дефектоскопов со струйными звуководами, так как требует больших затрат времени и труда. Необходимость строгой соосности делает практически невозможным использование известного дефектоскопа в автоматизированных многоканалных дефектоскопических установках, имеющих несколько сот акустических каналов и предназначенных для работ в потоке призводства. Последнее связано с тем, что для таких многоканальных установок одним из важнейших параметров, определяющих достоверность контроля, являются идентичность и стабильность чувствительности для всех каналов. Так как задание и проверка чувствительности известного дефектоскопа (один каналу требуют значительных затрат времени, то их применение в многоканальной установке приведет к необходимости остановки производственного потока на время настройки и проверки чувствительности дефектоскопической установки, что обычно невозможно, так как нарушается ритм работы прокатного стана.

Целью изобретения является повышение оперативности задания и проверки чувствительности дефектоскопа.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий и прием1а1й преобразователи, усилитель, генератор селектирующих импульсов, блок сравнения и регистратор, запоминающий блок, включенный между выходом усилителя и вторым входом блока сравнения, последовательно соединенные аттенюатор и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к третьему входу блока сравнения,снабжен последовательно соединенными блоком временной задержки, входом подключенный к выходу усилителя, и блоком калибровки отсчета чувствительности, выходом подключенньш к входу аттенюатора. Введение этих элементов позволяет, используя первый прошедший импульс, при помощи блока калибровки отсчета чувствительности получить путем калибровки только одной ступени аттенюатора строгое соответствие всех .остальных ступеней аттенюа тора дефектоскопа наперед заданным днс1срет1а 1м значением чувствительнос ти дефектоскопа. Причем последние не будут зависеть от акустических характеристик контролируемого издеЛИЯ, состояния его поверхности загрязненности, шероховатости и т.д.У, стабильности амплитуд импульсов, возбуждакяцих излучающий преобразователь,коэффициентов преобразования излучающего и приемного преобразователей, ко:эффициента усиления усилителя. Такая калибровка чувствительности не требует применения каких-либо образцов с эталонными дефектами или эквивалентами дефектов, так как роль эталонного эхо-импульса в этом случае в результате использования блока временной задержки выполняет первый прошедший импульс. При этом для иммерсионных дефектоскопов и дефектоскопов со струйными звуководами задание чувствительности дефекто скопа и ее проверка может осуществляться в отсутствии контролируемого изделия. На чертеже.представлена блок-схе ме дефектоскопа. Ультразвуковой дефектоскоп соде жит последовательно соединенные ген ратор 1 зондирующих импульсов, излу чаюпщй преобразователь 2, приемный преобразователь 3 и усилитель 4, генератсф 5 селектирующих импульсов блок 6 сравнения и регистратор 7, завоминаювдй блок 8, включенный меж ду выходом усилителя 4 и вторым вхо дом блока 6 сравнения, последовател но соединенные аттенюатор 9 и усилитель-ограничитель 10, а также блок 11 временной задержки и блок I калибровки отсчета чувствительности. . Задание чувствительности дефекто копа и ее последукщие проверки сводятся к калибровке с помощью первог прошедшего импульса только одной ступени аттенюатора 9, после чего автоматически обеспечивается строгое соответствие всех остальных ступеней аттенюатора наперед определенным дискретным значениям чувствительности дефектоскопа. Причем в качестве такой -ступени аттенюатора 9 выбирается ступень, для которой ослабление амплитуды первого прошедшего импульса таково, что полученное на выходе усилителя-ограничителя 10 значение амплитуды этого импульса после проведения операции калибровки оказывается практически равным значению запомненной амплитуде первого прошедшего импульса, подаваемой на второй вход блока 6 сравне-НИН. На первый вход блока 6 сравнения с. выхода генератора 5 селектирующих импульсов поступают управляющие сигналы. Эти сигналь вьзделяют в.ременной интервал внутри которого находятся моменты прихода на входы блока 6 сравнения сравниваемых импульсов, и обуславливают возможность их сравнения с помощью регистратора 7. Совпадения значений амплитуд добиваются с помощью изменения коэффициента, передачи сигнала блока 12 калибровки отсчета чувствительности (например, в результате уменьшения амплитуды первого прошедагего jfMnynbca, подаваемого на вход аттенюатора 9 при использовании в качестве блока 12 переменного резистора) . Совпадение амплитуд определяется по регистратору 7. Использование первогопрошедшего импульса в качестве калибровочного(эталонного), сигнала оказывается возможным только в результате применения блока 11 временной задержки. Этот блок за-: держивает первый прошедший импульс, подаваемый на вход блока 12 калибровки .отсчета чувствительности, на время большее, чем время переходных процессов, сопутствующих работе Зсапоминающего блока 8 и блока 6 сравнения . Калибрующий импульс, снимаемый с выхода усилителя 4 и подаваемый . на входы блока 11 временной задержки, где он задерживается во времени, запоминающего блока 8, где запоминается его амплитуда, и генератора 5 селектирующих импульсов, где вырабатываются управляющие сигналы,формируется следующим образом.. Генератор 1 эондирукнцих импульсо точно так же, как при проведении контроля изделий, возбуждает излучающий преобразователь 2, Сформиров ный излучанодим преобразователем 2 ультразвуковой импульс распространяется через иммесионную среду и воздействует на приемный преобразов тель 3, Этот первый прошедший импул выполняющий функции калибруняцего им пульса, преобразуется приемным прео разователем 3 в электрический импульс, который усиливается ycHjmTeлем 4 о Особенностью рассматриваемой настройки является то, что она не требует задания строго определенного значения амплитуды калибрукщего импульса. Это позволяет производить калибровку чувствительности иммерси онного дефектоскопа со струйными звуководами без присутствия между излучающим 2 и приемным 3 преобразо вателями контролируемого изделия, используя для калибровки ультразву ковой импульс, прошедший только через иммерсионную среду. Последнее требует, чтобы амплитуды калибрующих импульсов находились в пределах линейных участков динамических диапазонов усилителя 4, усиЛителя-ограничителя 10 и запоминающего блока 8,

После проведения калибровки отсчета чувствительности аттенюатор переключают в положение, соответствую щее задаваемой чувствительности. После этого дефектоскоп готов к проведению ультразвукового контпроизводства, а также задавать и производить последующие проверки чувствительности, этой дефектоскопической установки по всем каналам без остановки производственного потока. роля с зтой задаваемой чувствительностью. Использование новых элементов в дефектоскопе - блока временной задержки и блока калибров,ки чувствительности позволяет осуществить настройку (калибровку) чувствительности дефектоскопа по первому прошедшему импульсу, не требуя для этого применения образцов с эталонными дефектами или эквивалентами дефектов. Последние формируют эталонные эхоимпульсы, задержанные во времени относительно сквозных (первых прошедших) импульсов. В результате упрощается настройка и проверка дефектоскопа на заданную чувствительность, что обуславливает сокращение времени настройки, и повышается объективность и точность настройки, что в свою очередь повышает достоверность контроля. Кроме того, для иммерсионных дефектоскопов со струйными звуководами настройка, а также проверка их чувствительности могут осуществляться во время отсутствия между излучающим и приемным преобразователями контролируемого изделия. Все это позволяет применять предлагаемый дефектоскоп в многоканальных автоматизированных дефектоскопических установках, работающих в потоке