Устройство автоматической сигнализации дефектов Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано для ульт развукового контроля биметаллических изделий и изделий с малыми припусками под обработку при отсутст1зии возможности контроля с противоположной стороны. Известен дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхрони « затор зондирующих импульсов, преобра зователь и предварительньй усилитель детектор, видеоусилитель и инвертор, линию задержки и ждущий мультивибратор, триггер, включенный между синхронизатором и основным усилителем, перекл}очатель и вторую линио задержки . Устройство позволяет подавлять доннЕ1й сигнал в момент перехода усилителя из открытого в закрытое состояние си. Недостатком устройства является невозможность контроля биметаллов, так как сигнал, отраженный границей раздела металлов, воспринимается как донный, все остальные сигналы, подавляются. Происходит искажение истинного соотношения амплитуд сигналов дефектного и донного из-за переходных процессов смены состояний усилителя. Ллитешьность переходных процессов равна или превосходит длительность исследуемых сигналов. Известно устройство для ультразвукового контроля, содержащее синхронизатор, соединенный с генератором зондирующих .импульсов, усилитель соединенный с входами каскадов совп дений сигналов от противоположных поверхностей и дефектов, формирователь зоны контроля и схему ИЛИ, два аналоговых блока, включенных между синхронизатором и каскадом совпадений от противоположньк поверхностей два блока вьщеления длительности по верхностного и донного сигналов 2.. Недостатком устройства является невозможность контроля биметаллов, так как сигнал, отраженный границей раздела металла, воспринимается как донный, все остальные сигналы подавляются. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство автоматической сигнализа ции дефектов, содержал1(ее последовательно соединенные первый блок форм рования импульса запуска, вход кото ого предназначен для подключения cинxpoн tзaтopy дефектоскопа, блок ормирования зоны контроля, схему И, торой вход которой соединен с выхоом первого блока формирования имульса запуска, и исполнительный лок, второй блок формирования имульса запуска, выходом подключенньй второму входу блока формирования оны контроля, и инвертор, выходом одключенный к третьему входу схемы , а вход его предназначен для подлючения к выходу дефектоскопа C3J. Недостатком устройства является , евозможность полного контроля бимеаллических изделий при одностороннем оступе, так как в зоне контроля наодится сигнал от границы раздела еталлов. Кроме того, устройство не обеспеивает контроль заготовок с малыми рипусками под обработку из-за отсутствия возможности уменьшения неконтролируемых зон. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение качества контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство автоматической сигнализации дефектов, содержащее последовательно соединенные первый блок формирования импульса запуска, вход которого предназначен для подключения к синхронизатору дефектоскопа, блок формирования зоны контроля, схему И, второй вход которой соединен с вькодом первого блока формирования импульса запуска, и исполнительный блок, второй блок формирования импульса запуска, выходом подключенный к второму входу блока формирования зоны контроля, и инвертор, выходом подключенный к третьему входу схемы И, а вход его предназначен дпя подключения к выходу дефектоскопа, снабжено последовательно соединенными амплитудным селектором, вход которого предназначен для подключения к выходу дефектоскопа, и блоком запирания, вторым входом подключенным к выходу первого блока формирования импульса запуска, выход блока запирания соединен с входом второго блока формирования импульса запуска и четвертым входом схемы И, выход амплитудного селектора соединен с вторыми 3 входами первого и второго блоков формирования импульсов запуска. На чертеже схематически представ лена блок-схема устройства автоматической сигнализации дефектов. Устройство состоит из последовательно соединенных первого блока 1 формирования импульса запуска, блока 2 формирования зоны контроля, схемы И 3, второй вход которой соединен с выходом первого блока 1 фо мирования импульса запуска, и исполнительного блока 4, второго блока 5 формирования импульса запуска, выходом подключенного к второму входу блока 2 формирования зоны контроля, инвертора 6, выходом подключенного к третьему входу схемы ИЗ, амплитудного селектора 7, входы последнего и инвертора 6 пред назначены для подключения к выходу дефектоскопа,-и блока 8 запирания, вторым входом подключенного к выход первого блока 1 формирования импуль са запуска, выход блока 8 запирания соединен с входом второго блока 5 формирования импульса запуска и четвертым входом схемы ИЗ, выход амплитудного селектора 7 соединен с вторыми входами первого и второго блоков 1 и 5 формирования импульсов запуска. Блоки 1 и 5 формирования импульсов запуска и блок 8 запирания состоят из линии задержки, выполненно в виде RS-триггера, и последователь но втслюченного одновибратора, выполненного в виде RS-триггера. Блок 8 запирания в отличие от блоков 1 и 5 формирования импульсов запуска имеет иное функциональное назначение и служит для запирания схемы И в момент прохождения сигнала, отраженного от границы раздела металлов. Импульс блока 8 запира ния, который запускается передним фронтом сигнала, отралсенного от границы раздела м-еталлов, по длительности равен или превосходит длительность сигнала, отраженного от границы раздела металлов, и сигнал, отраженный от границы раздела металлов, через схему И не проходит, т.е. по.является зона нечувствительности. Устройство работает следуюпшм образом. С видеоусилителя дефектоскопа на инвертор 6 и амллитудньш селектор У 344 подаются импульсы отрицательной полярности. Подрезанные по амплитуде снизу импульсы подаются на вторые входы блоков 1 и 5 формирования импульсов запуска и на вход блока 8 запирания, С синхронизатора дефектоскопа на вход блока 1 формирования импульса подается синхроимпульс. В иммерсионном варианте контроля линия задержки блока 1 формирования импульса запуска формирует импульс задержки, длительность которого равна времени прохождения ультразвукового сигнала, излучаемого пьезопреоб- разователем дефектоскопа (не показан) , от перед-аюией пьезопластины до передней поверхности контролируемого изделия и обратно к приемной пьезопластине. Задним фронтом импульса задержки запускается одновибратор блока 1 формирования импульса запуска, служащий для запуска блока 2 формирования зоны контроля и запуска линии задержки блока запирания. Дпительность импульса запуска устанавливается в процессе настройки перед проведением контроля. Линия задержIки блока 8 запирания формирует импульс задержки, длительность которого равна времени прохождения ультразвукового сигнала в контролируемом изделии от передней поверхности до донной (первого дна в случае биметаллов) и обратно. Передний и задний фронты импульса задержки блока 8 запирания совпадают с передними фронтами соответственно сигнала от передней поверхности и сигнала от донной поверхности изделия. Импульс задержки блока 8 запирания запускает одновибратор этого блока. Сформированиьй одновибратором блока 8 запирания импульс запуска служит для запирания схемы И .3 в момент прохождения донного сигнала. Одновременно этот импульс запускает линию задержки блока 5 формирования импульса запуска. Сформированный импульс задержки по . длительности равен времени прохождения ультразвукового сигнала от первого донного (граница раздела металлов) до второго донного контролируемого изделия. Передний и задний фронты импульса задержки блока 5 формирова1гия импульса запуска соответственно совпадают с передними фронтлмп сигналов от первого (гра нида раздела мeтллJ oв) и второго /

5

донных сигналов. Одновибратор блока 5 формирования импульсов запуска, . запускаемый задним фронтом импульса задержки блока. 5 формирования импульса запуска, формирует импульс запуска, который служит для закрывания, зоны контроля. Блок 2 формирования зоны контроля .открьюается импульсом запуска одновибратора блока 1 формирования импульса запуска, а закрывается импульсом запуска с одновибратора блока 5 формирования импульса запуска.

Сформированный импульс поступает на один из входов .схемы И. Одновременно через инвертор 6 на другой вкод схемы И 3 поступают сигналы с видеоусилителя дефектоскопа. Таким образам, на входы схемы И 3 поступило три С11гнала: от зоны контроля положительной полярности, от видеоусилителя положительной полярности, с одновибратора блока 8 запирания отрицательной полярности. Следовательно, во время действия зоны контроля в самой зоне существует зона нечувствительности, начало которой определяется передним фронтом сигнала от границы раздела металлов (либо два изделия).

Длительность зоны нечувствительности устанавливается потенциометром одновибратора блока 8 запирания в процессе настройки перед контроле (в зависимости от того какие задачи поставл« ны). При контроле бимета.1гпЬ в зону нечувствительности убирается сигнал от границы раздела металлов. Установив зону нечувствительности соответствзлощим образом (убрав в нее донный сигнал от.продольной волны ультразвукового сигнала), можно в зоне контроля с помощью исполнительного; блока 4 фиксировать сигналы, отраженные от дефекта как про346

дольной, так и поперечной волной ультразвукового сигнала. Лпительность зоны нечувствительности можно установить равной ллительности донного

сигнала следующим образом.

Потенциометр блока 8 запирания выводят в положение, соответствующее минимальной длительности импульса, при этом длительность донного сигнала

оказьгоается больше зоны нечувствительности и донный сигнал, частично попадая в зоны контроля, проходит через схему ИЗ, вызывает срабатывание исполнительного блока 4.

Увеличивая длительность импульса, необходимо остановиться в момент отключения исполнительного блока 4 (донный сигнал полностью войдет в зону нечувствительности). При появяении дефекта вблизи дна изделия

суммарный сигнал (дефектный плюс донный) окажется по длительности большим, чем длительность зоны нечувствительности, что приведет к срабатыванию исполнительного блока 4, которое зафиксирует появление дефекта вблизи дна. Так как крутизна фронтов блоков, выполненных на микросхемах серии К155, на порядок ниже длительности исследуемых сигналов, то обеспечивается надежное выделение дефектного сигнала, что крайне необходимо при контроле заготовок с малыми припусками под обработку при одностороняем доступе (с обратной стороны изделия может оказаться сложная геометрия: Конусность, проточкиj выступы и т.д.).

Предлагаемое устройство позволяет проводить контроль биметаллических изделий при одностороннем доступе, а путем уменьшения мертвых зон уменьшить неконтролируемые зоны

до величины припуска под .обработку.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЕФЕКТОВ, содержащее последовательно соединенные первый блок .формирования импульса запуска, вход которого предназначен для подключения к синхронизатору дефектоскопа, блок формирования зоны контроля, схему И, второй вход которой соединен с вькодом первого блока формирования импульса запуска, и исполнительный блок, второй блок формирования импульса запуска, выходом подключенный к второму входу блока формирования зоны контроля, и инвертор, выходом подключенный к третьему входу схемы И, а вход его предназначен для подключения к выходу дефектоскопа, отличающее ся тем, что, с цепью расширения функциональньЬс возможностей и повышения качества контрол;ч, оно снабжено последовательно соединенными амплитудным селектором, вход которого предназначен для подключения к выходу дефектоскопа, и блоком запирания, (Л вторьм входом подключенным к выходу первого блока формирования импульса запуска, выход блока запира ния соединен с входом второго блока формирования импульса запуска и четвертым входом схемы И, выход амплитудного селектора соединен с вторыми входами ел первого и второго блоков формирования СП импульсов запуска. со со 4