Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

11

1

Изобретение относится к технике ультразвуковых неразрушающих испытаний, в частности, для контроля качества неметаллических материалов машиностроительной, судостроительной и других отраслей промышленност

Цель изобретения - повышение производительности труда при контроле ка чества материалов с помощью ультрзвукового дефектоскопа.

На чертеже представлена блоксхема ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, первьй одновибратор 2, задающий генератор 3, делитель 4 частоты, вторым входом подключенный к выходу первого одновибратора 2, коммутатор 5, усилитель 6 мощности, излучающий 7 и приемньй 8 преобразователи, усилитель 9, видеоусилитель 10, амплитудно-време ной преобразователь 11, цифроаналоговьй преобразователь 12 и автоматический сигнализатор 13 дефектов, последовательно соединенные второй одновибратор 14 и пороговое устройство 15, вторым входом подключенное к выходу видеоусилителя 10, первым выходом - к амплитудно-временному преобразователю 11, а вторым выходом - к цифроаналоговому преобразователю 12, генератор 16 счетных импульсов, выходом подключенный к третьему входу цифро-аналогового преобразователя 12, последовательно соединенные регулируемьш дифференциальньш усилитель 17, входом подключенный к выходу видеоусилителя 10, и схему 18 регулирования мощности излучения, первым выходом подключенную к первому одновибратору 2, а вторым выходом - к второму входу регулируемого дифференцирующего усилителя 17, схему. 19 регулирования частоты возбуждения, первым входом подключенную к выходу усилителя 6, вторым входом - к второму выходу коммутатора 5, третьим входом - к выходу задающего генератора 3, четвертым входом - к выходу первого одновибратора 2, а выходом к второму входу задающего генератора 3.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает импульсы частотой следования 40

92152

или 200 Гц которые запускают первый одновибратор 2, вырабатывающий временный интервал, который подается на задающий генератор 3, вырабатыва5 ющий высокочастотные колебания. Делителем 4 частоты высокочастотные колебания делятся и преобразуются в импульсы, следующие один за другим с периодом Делитель 4

частоты имеет несколько выходов, и коммутатор 5 позволяет подключиться к тому выходу, частота которого меньше отличается от fo . После коммутатора 5 последовательность

импульсов поступает на нормально

закрытьй усилитель 6 мощности и открывает его, ударно возбуткдая излучающий преобразователь 7, излучающий ультразвуковые колебания

(УЗК) в изделие, которые принимаются приемным преобразователем 8, усиливаются усилителем 9 и поступают на вход видеоусилителя 10, выделяющего огибающую сигнала, которая дифференцируется регулируемым дифференцирующим усилителем 17с переменным усилением. С помощью обратной связи устраняется отрицательньй выброс сигнала, а из оставщегося сигнала формируется импульс срыва первого одновибратора 2. Формирование осуществляется схемой 18 регулирования мощности излучения. Такой срыв ограничивает число импульсов в последовательности, открывающей усилитель 6 мощности. Сигнал с выхода усилителя 9 представляет собой нарастающий сигнал. Скорость нарастания амплитуды до

максимальной зависит от добротности преобразователя, мощности сигнала и частоты сигнала и достигает максимального значения при совпадении этой частоты с резонансной частотой

приемного преобразователя 8 fo.

Схема 19 регулирования частоты возбуждения вьщеляет из радиосигнала несколько периодов Т2 резонансной частоты fo , сравнивает ее с заданным периодом Т1 и в результате их сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, которьй, воздействуя на задающий генератор 3, заставляет его генерировать такую частоту,

которая после соответствующего деления делителем А частоты практически равна fo приемного преобразователя 8. Таким образом, независимо 3 от параметров преобразователей, подключенных к дефектоскопу, за счет включения регулируемого дифференцирующего усилителя 17 с пере менным усилением и схемы 18 регулирования мощности излучения всегда автоматически устанавливается такое число импульсов п возбуждения, пр котором происходит нарастание ампли туд сигнала до максимума, а за счет использования схемы 19 регулирования частоты возбуждения частота возбуждающих импульсов равна fo приемного преобразователя. Включени указанных систем исключает необходи мость в ручной настройке прибора в оптимальный режим контроля и позв ляет использовать дефектоскоп для работы в автоматическом режиме. Схема 18 мощности регулирования содержит пороговый элемент, первый электронный ключ, обеспечивающий формирование из положительного дифференцированного сигнала короткого прямоугольного импульса и срыв первого одновибратора 2 в момент максимз а сигнала и, и второй электронный ключ, изменяющий посто.янную времени дифференцирования примерно в 10 раз для подготовки к приему следующего импульса. Схема 19 регулирования частоты возбуждения содержит два аналоговых запоминающих устройства и схему сравнения двух аналоговых сигналов Последняя служит Для вьфаботки сигнала рассогласования, управляющего работой (частотой) задающего генера ратора 3. 54 Схема 19 регулирования частоты работает следующим образом. Задающий генератор 3 генерирует синусоидальные колебания в диапазоне частот от 50 до 1000 кГц только Б момент поступления на него положительного прямоугольного импульса с первого одновибратора 2. Частота генерируемых синусоидальных колебаний устанавливается в зависимости от частоты преобразователей 7 и 8 и после деления ее в N раЗ максимально приближается к собственной резонансной частоте преобразователя iff. Однако пара преобразователей (излучатель-приемник) имеет разброс по частоте, поэтому оптимальная частота пары может быть определена только на приемном преобразов.ателе 8 по максимальному значению амплитуды сигнала. Максимальное же значение будет достигнуто тогда, когда сигнал рассогласования, полученный в схеме сравнения в результате сравнения по частоте сигнала, пост ттающего с приемного преобразователя 8, и сигнала с выхода задающего генератора 3 будет минимальным. Использование устройства в промыпшенности позволяет полностью устранить процесс ручной настройки прибора. Контроль осуществляется при оптимальных условиях возбуждеяия в процессе всей работы дефектоскопа практически без участия рператора. Дефектоскоп может работать с любыми преобразователями по добротности и разбросу частоты.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, первьй одновибратор, задающий генератор, делитель частоты, вторым входом подключенный к выходу первого одновибратора, коммутатор, усилитель мощности, излучающий и нриемный преобразователи, усилитель, видеоусилитель, амплитудно-временной преобразователь, цифроаналоговый преобразователь и автоматический сигнализатор дефектов, последовательно соединенные второй одновибратор и пороговое устройство, вторым входом подключенное к выходу видеоусилителя, первым выходом - к амплитудно-временному преобразователю, а вторым вькодом - к цифроаналоговому преобразователю,, генератор счетных импульсов, выходом подклю- ченньй к третьему входу цифроаналогового преобразователя, о т л ичающийся тем, что, с целью повьш1ения производительности, он снабжен последовательно соединенными регулируемым дифференцирующим усилителем, входом подключенным к выходу видеоусилителя, и схемой регулирования мощности излучения, W первым выходом подключенной к перс вому одновибратору, а вторым выходом - к второму входу регулируемого дифференцирующего усилителя, схемой регулирования частоты возбуждения, первым входом подключенной к выходу усилителя, вторым входом - к второму выходу коммутатора, третьим «ч входом - к выходу задающего генесо ратора, четвертым входом - к выхоIN9 ду первого одновибратора, а выходом - к второму входу задающего геСП нератора .