Ультразвуковой дефектоскоп для ручного контроля Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к ультразвуковому контролю изделий и сварных соединений и может быть использовано для определения координат дефектов и амплитуды эхо-сигналов в процессе ручного ультразвукового контроля.

Известен ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп для измерения координат дефектов, содержа ций синхронизатор, генератор зондирую- ntHx импульсов, приемно-передающий искатель, усилитель, генератор стро- бирующих импульсов, каскад совпадения, триггер, интегрирующий усилиель и линейный газоразрядный индиатор, причем Р скатель li индикатор естко связа} ы с координатной линейой ,

Недостатком этого дефектоскопа явяется слолаюсть настрор1ки перед конролем изделий, заключающаяся в том, то сначала совмещают передний и задний фронт строба на экране ЭЛТ с эхо- сигналом от искусственного дефекта при двух положениях искателя относительно последнего, а затем приводят длину газового столба индикатора в соответствие с отрезка между дефектом и противоположным от искателя концом индикатора регулировкой коэффр циента усиления интегрирующего усилителя. При этом точность регули- pojiKii и дальнейших измерений во многом зависит от опыта работы оператора

Наиболее близким к изобретению является ультразвуковой дефектоскоп для ручного контроля, содержапдий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих иппульсов, приемно-передающий искатель, усилитель и компаратор, соединенные последовательно счетчик амплитуды, первые дешифратор и цифровой индикатор, и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к второму входу компаратора.

Недостатком данного дефектоскопа является то, что показания максимальных знамений амплитуды эхо-сигналов, зафиксированые в индикаторе, хранятся бесконечно долго после каждого измерения и при перемещении искателя в новое положение оператору необходимо обнулять предьщущие значения амплитуды, что создает неудобства контроля и ошибки измерения, вносимые оператором.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Цель изобретения - упрощение процесса контроля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп для ручного контроля, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий искатель,усилитель и : компаратор, соединенные последовательно счетчик амплитуды, первые дешифратор и цифровой индикатор, и цифро-аналоговый преобразователь, выход которого подключен к второму входу компаратора, снабжен последо- вательно соединенными и подключенными к выходу синхронизатора первой и второй схемами задержки, триггером формирования зоны контроля, схемой И и третьей схемой задержки, подключенной к установочному входу счетчика амплитуды, счетный вход которого и S-вход триг гера формирования зоны контроля соединены с выходом второй схемы задержки, второй вход схемы И соединен с выходом компаратора, а вход цифроаналогового преобразователя соединен с инверсным выходом счетчика амплитуды, последовательно соединенными и включенными между усилителем и R-входом триггера формирования зоны контроля нормализатором уровня эхо-сигналов и четвертой схемой задержки, последовательно соединенными генератором тактовых импульсов, счетчиком координаты, установочный вход которого соединен с выходом первой схемы задержки, первым регистром памяти, вторыми дешифратором и пифровым индикатором, вторым регистром памяти, включенным между прямым вькодом счетчика амплитуды и входом первого дешифратора, а входы.записи регистров памяти соединены с выходом схемы И.

На фиг. 1 приведена функциональная электрическая схема устройстваJ на фиг. 2 - последовательность зондирующих импульсов, эхо-сигналов, уровни цифроаналогового преобразователя и временные соотношения между ними.

Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор i , генератор 2 зондирующих импуль- сов, приемно-передающий искатель 3, усилитель 4 и компаратор 5, соединенные последовательно счетчик 6 амплитуды, первые дешифратор 7 и циф3

ровой индикатор 8, и цифроаналого- вый преобразователь 9, выход которого подключен к второму входу компаратора 5, а вход - к инверсному выходу счетчика 6 амплитуды, последовательно соединенные и подключенные к выходу синхронизатора 1 первую и вторую схемы 10 и 11 задержки, триггер 12 формирования зоны контроля, схему 13 И и третью схему 14 задержки, подключенную к уставе тзочному входу источника 6 амплитуды, счетный вход которого и S-вход триггера 12 формирования зоны контроля соединены с выходом второй схемы 11 задержки, второй вход схемы 13 И соединен с выходом компаратора 5, последовательно соединенные и включенные между усилителем 4 и R-входом триггера 12 формирования зоны контроля нормализатор 15 уровня эхо-сигналов и четвертая схема 16 задержки, последовательно соединенные генератор 17 тактовых импульсов, счетчик 18 координаты, установочный вход которого соединен с выходом первой схемы 10 задержки, первым регистром 19 памяти, вторыми дешифратором 20 и цифровым индикатором 21, второй регистр 22 памяти, включенный между прямым выходом счетчика 6 амплитуды и входом первого дешифратора 7, а входы записи регистров памяти соединены с выходом схемы 13 И.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: период зондирования t-joHA J задержка эхо-сигнала в призмеТ„р ; задержка эхо-сигнала в мертвой зоне 1 , , разрешающая способность контроля iTp с , время задержки сброса счетчика 6 амплитуды, формируе- мое в схеме 14 задержки.

Ультразвуковой дефектоскоп для ручного контроля работает следующим образом.

После посылки зондирующего импульса, приема и усиления эхо-сигнала последний подается на входы компаратора 5 и нормализатора 15 уровня. Формирование строба зоны контроля для вьщеления первого пришедшего эхо-сигнала происходит на триггере 12 формирования зоны контроля, передний фронт которого соответствует поступлению на его S-вход задержанного синхроимпульса с синхронизатора 1 на величину времени мертвой зоны, а задний фронт соответствует поступлению эхо-сигнала на его R-вход, нор

4

по уровню и задержанного

10

t5

20

5 О

5 0

5 О

5

на время немного большее длительности последнего с наибольшей амплитудой нормализатором 15 уровня и-четвертой схемой 16 задержки. .

Пока уровень измерительного напряжения, снимаемого с инверсного выхода цифроаналогового преобразователя 9, находится выше уровня эхо- сигнала на выходе усилителя 4, на выходе компаратора 5 сигнал отсутствует. По мере поступления синхроимпульсов на счетный вход счетчика 6 амплитуды уровень измерительного напряжения с выхода дифроаналогового преобразователя 9 опускается ниже вершины эхо-сигнала на величину, превышающую чувствительность компаратора 5. На его выходе появляется импульс, нормализованный по амплитуде. При совпадении последнего со стробом зоны контроля на выходе схемы 13 И появляется импульс конда измерения, по которому производится перезапись кода с прямых выходов счетчика 6 амплитуды во второй регистр 22 памяти, а .через ,Sp сброс счетчи - ка 6 амплитуды в О. После этого цикл измерения повторяется сначала.

Код амплитуды эхо-сигнала со второго регистра 22 памяти дешифрируется первым дешифратором 7 и подается на первый цифровой индикатор 8, где высвечивается значение измеренной амплитуды до прихода следующего импульса конца измерений. Однократное появление импульса конца цикла измерения обеспечивается использованием обратной развертки измерительного напряжения, изменяющегося ступенчато от максимального значения до величины, соответствующей амплитуде выдеотенного сигнала.

Одновременно в канале измерения задержки сигнала непрерывно работает генератор 17 тактовых импульсов, импульсы которого подаются на счетный вход счетчика 18 координаты. Установка в О последнего осуществляется в каждом цикле зондирования синхроимпульсом, задержанным на время прохождения зондирующего импульса в призме искателя, поступающим с первой схемы 10 задержки.

С выхода счетчика 18 координат , код задержки сигнала перезаписывается в первый регистр 19 памяти по импульсу конца измерений, т.е.

jизмерение амплитуды эхо-сигнала и его задержка производятся одновременно. Затем код задержки денгиф- рируется вторым дешифратором 20 и высвечивается на втором цифровом индикаторе 21.

Таким образом, применение в дефектоскопе адаптивного селектиро- вания сигналов и автоматического измерения их координат и амплитуды обеспечивает упрощение контроля, так как при работе оператор выпол

ияет только одну ручную операцию - перемещение искателя, с целью всестороннего озвучивания контролируемого объема, и, следовательно, не требуется его высокая квалификация. Кроме того, благоприятный для себя темп подачи информации оператор определяет скоростью ручного сканирования. Индикация обеспечивает устойчивое отображение информации, смена которой происходит только при перемещении искателя в новое положение.

Эхо-сигналЗомдир. иппульс

зона контоалй Иробень напря/кения пкн

Редактор С, Лисина

Составитель В. Белозеров

Техред И.Гайдога Корректор С. Шекмар

Заказ А402/38Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Гроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4