Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Н 1обрете)ше относится к неразруша- клцему контролю и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии теневым методом.

Цель изобретения - повьшение достоверности контроля.

На фиг. 1 изображена структурная схема ультразвукового дефектоскопаJ на фиг. 2 - структурная схема блока регистрации дефектов; на фиг. 3 - структурная схема блока управления; на фиг. 4 - временные диаграммы, поясняющие работу ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит генератор 1 акустических колебаний, к выходу которого подключен формирователь импульсов 2 и соединенные параллельно излучаюпще преобразователи 3 -, 7, группу приемных каналов по числу излучакщих преобразователей, каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемного преобразователя В - 12, регулируемого усилителя 13 - 17 и линий 18-22 электрической задержки с различным временем задержки, кратным длительности акустических колебаний, последовательно соединенные усилитель 23, селектор 24 и индикатор 25, блок 26 регистрадии дефектов, соединенный с выходом селектора 24, включающий сигнализатор 27 и последовательно соединенные счетчик 28 и дешифратор 29, блок 30 управления, включающий первую 31 и вторую

32 линии задержки, первый 33 и второй 34 элементы И и сумматор- компа- ратор 35, входы которого подключены к приемным преобразователям 8-12, RS-триггер 36, выход которого подключен к первым входам первого 33 и ,второго 34 элементов И и управляю- :щим входам регулируемых усилий 13 - 17, блок 30 управления снабжен элементом 37 НЕ, компаратором 38, вход которого подключен к выходу второй линии 32 задержки, третьим элементом 39 И и элементом 40 ШЩ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента 33 И, выход сумматора-компаратора 35 соединен с третьими входами первого элемента 33 И и второго элемента 34 И, выход третьего элемента 39 И соединен с входом элемента 40 ШШ, выход элемента 40 ИЛИ соединен с входом первой линии 31 задержки, выход которой соединен с

10

15

20

12215892

входом элемента 37 НЕ, и входом второй линии 32 задержки, выход элемента 37 НЕ соединен с вторым входом первого элемента 33 И, выход второй линии 32 задержки соединен с вторым входом -второго элемента 34 И, выход компаратора 38 соединен с первым входом третьего элемента 39 И, выход второго элемента 34.И образует первьш выход блока 30 управления, первые входы первого 33 и второго 34 элементов И образуют первый дополнительный вход, а второй вход третьего элемента 39 И - второй дополнительный вход блока 30 управления, блок 26 регистрации дефектов снабжен регистратором 41, включенным между счетным входом дешифратора 29 и входом сигнализатора 27, второй вход регистратора 41 подключен к второму выходу селектора 24, а третий- к второму выходу блока 30 управления и счетному входу счетчика 28, управляющий вход которого подключен к

управляющему выходу дешифратора 29 и второму дополнительному входу блока 30 управления, первый вход RS- триггера 36 соединен с первьпм выходом блока 30 управления, между выхо30 дом формирователя 2 импульсов и вторым входом RS-триггера 36 включен второй элемент 42 НЕ.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Зондирующий импульс (фиг. 4а) с генератора 1 акустических колебаний поступает на излучающие преобразователи 3-7 и формирователь 2 импульсов. Акустические колебания поступают в контролируемое изделие, а затем на приемные преобразователи 8 - 12. Формирователь импульсов вырабатывает прямоугольный импульс (фиг.4б), который инвертируется элементом 42 НЕ

45 (фиг. 4в) и поступает на второй вход RS-триггера 36, устанавливая его в ноль. RS-триггер 36 запрещает работу регулируемых усилителей 13-17 на момент излучения зондирующих импульсов и подготавливает к открьшанию первый 33 и второй 34 элементы И. Счетчик 28 блока 26 регистрации дефектов находится в исходном положении. Акустические сигналы преобразуются прием5J ными преобразователями 8 - 12 в электрические (фиг. 4г) и поступают на вход сумматора-компаратора 35 и через откоы тые регулируемые усилители 13 35

40

50

3

17 - на входы линий 18-22 электрической зацержк. Импульс (фиг.Ад) с выхода сумматора-компаратора 35 через открытый первый элемент 33 И И элемент 40 ИЛИ. (фиг. 4 е) поступае на вход первой линии 31 задержки, а с ее выхода (фиг. 4 ж) - на вход первого элемента 37 НЕ и на вход второй линии 32 задержки. При этом сигнал с выхода элемента 7 НЕ закрывает первый элемент 33 И. Таким образом, длительность импульса на выходе линии 31 задержки равна времени задержки этой линии. Сумма времен задержки линий 31 и 32 равна шагу задержки. Сигнал на выходе второй линии 32 задержки (фиг. 4 з) будет, сдвинут относительно сигнала на выходе сумматора-компаратора 35 на шаг задержки. С выхода второй линии 32 задержки сигнал поступает через открытый второй элемент 34 на вход RS-триггера 36 и опрокидьшает его (фиг. 4 и), закрьшая тем самым регулируемые усилители 13-17. Этот же сигнал поступает на вход компаратора 38, сигнал с выхода которого запускает счетчик 28, при этом изменяется уровень сигнала на управлякяцем выходе дешифратора 29, открьшая третий элемент 39 И При опрокидьшании RS-триггера 36 закрываются первый 33 и второй 34 элементы И (фиг. 4 к)а Сигнал с выхода компаратора 38 через открытьш третий элемент 39 И (фиг. 4 л) и элемент 40 ИЛИ поступает на вход линии 31

задержки, а оттуда через линию 32 , задержки - вновь на вход компаратора 38. При этом образуется генератор импульсов с периодом, равным шагу задержки. В момент, когда первый импульс поступает на вход компаратора 38, на вход усилителя 23 начинают поступать импульсы с приемных преобразователей 8-12, имеющие длительность и временной сдвиг между собой, равные шагу задержки (фиг. 4м), затем эти сигналы поступают на селектор 24 и индикатор 25. Селектор 24 создает импульсы (фиг. 4 н) в случае наличия (отсутствия) дефекта, которые поступают на второй вход регистратора 41, на первый вход которого поступают импульсы с компаратора 38. Эти же импульсы поступают на счетный вход счетчика 28, при этом сигнал на выходе дешифратора 29 (фиг. 4 о) соответствует номеру приемного преобразователя. В случае

21589

наличия дефекта регистратор 41 запускает (фиг. 4п) сигнализатор 27 и запоминает показания дешифратора 29. По окончании опроса преобразо5 вателей на выходе дешифратора 29 появляется сигнал, сбрасьшающий счетчик 28 в исходное положение и закрывающий третий элемент 39 IJ, что разрывает цепь генерации. При появлении

Q следующего зондирующего импульса цикл работы повторяется. Регистрация номера преобразователя, с которого поступил сигнал о дефекте, позволяет исключить перебра, ковку изделий из-за случайных помех (электрические помехи, кратковременное нарушение акустического контакта и т.п.) а также определяет местоположение и протяженность дефектов,

2 что повышает достоверность контроля, и кроме этого, создает возможность сопряжения дефектоскопа с самописцем или другим регистрирующим устройством, а также с ЭВМ.

25

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий генератор акустических колебаний, к выходу которого подключе-,

30

ны формирователь импульсов и соединенные параллельно излучающие преобразователи, группу приемных каналов по числу излучающих преобразователей, каждый из которых состоит из

5 последовательно соединенных приемного преобразователя, регулируемого усилителя к линии электрической задержки с различным временем задержки, . кратньм длит.ельности акустических

колебаний, последовательно соединенные усилитель, селектор и индикатор, блок регистрации дефектов, соединенный с выходом селектора, включающий сигнализатор и последова-

45 тельно соединенные счетчик и дешифратор, блок управления, включающий первую и вторую линии задержки, первый и второй элементы И и сумматор-компаратор, входы которого подключены

50 к приемным преобразователям, RS- триггер, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, управляюЕЦим входам регулируемых усилителей, отличающи й

55 с я тем,чТо,с цельюповьшгения достоверности контроля блок управления снабжен элементом НЕ, компаратором, вход которого подключен к выходу второй

S12

линии задержки, третьим элементом И и элементом ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход сумматора-компаратора соединен с третьими входами первого и второго элементов И, выход третьего элемента И соединен с входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом первой линии задержки, выход которой соединен с входом элемента НЕ и вхо- дом второй линии задержки, выход элемента НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, выход второй линии задержки соединен с вторым входом второго элемента И, выход компа- ратора .соединен с первьм входом третьего элемента И, выход второго элемента И образует первый выход блока управления, выход компаратора второй выход блока упрарления, первые, входы

89 6

первого и второго элементов И образуют первьй дополнительный вход, а второй вход третьего элемента И - второй дополнительный вход блока управления, блок регистрации дефектов снабжен регистратором, включенным мелщу счетным выходом дешифратора и входом сигнализатора, второй вход регистратора подключен к второму выходу селектора, а третий - к второму выходу блока управления и счетному входу счетчика, управляющий вход которого подключен к управляющему вы- ходу дешифратора и второму дополнительному входу блока управления, первый вход RS-триггера соединен G первым выходом блока управления, между выходом формирователя импульсов и вторым входом триггера включен второй элемент НЕ.

Г

Ж

Н

Konnafa- тор

26

Щ

Линия 32 задержки лТ/г

; 3

LL

3 Uy

.1

а

к

ппппп

N$

ппппп

Е

«г.

Изобретение может быть использовано в автоматизированных системах ультразвукового контроля теневым методом. Целью изобретения является повьппение достоверности контроля. Электрический сигнал подают на излучающие преобразователи, преобразуют в ультразвук, принимают и пропускают через линии задержки с временем задержки, кратным длительности импульса. В блоке управления реализован генератор импульсов с периодомj равным длительности шага задержки, запускаемый первь1м из принятых импульсов. Блок регистрации дефектов производит подсчет этих импульсов и за счет этого в случае изменения прошедшего акустического сигнала запоминает, какой именно приемный преобразователь зафиксировал это изменение. После окончания опроса всех приемных преобразователей блок регистрации дефектов сбрасывается в исходное положение и запрещает работу генератора импульсо-в. После прихода следующего зондирующего импульса цикл повторяется. 4 ил.