Сигнализатор дефектов для ультразвукового дефектоскопа Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к ультразвуковому контролю и может быть использовано для контроля, в частности сварных труб, выполненных контактной стыковой сваркой и характеризующихся дефектами с низкой отражательной способностью.

Целью изобретения является повышение производительности и достоверности обнаружения дефектов с низкой отражательной способностью, соизмеримой с уровнем структурных шумов материала, .путем автоматической установки порога обнаружения дефектов на основании результатов сканирования контролируемого участка сварного шва и осундествления автоматического контроля сварного шва относительно установленного порога обнаружения дефектов.

На чертеже представлена блок-схема сигнализатора дефектов для ультразвукового дефектоскопа.

Сигнализатор дефектов для ультразвукового дефектоскопа содержит последовательно соединенные задатчик i сигнала сравнения, элемент 2 сравнения и индикатор 3, задатчик 1 сигнала сравнения вьшолнен из последовательно соединенных блока 4 памяти, блока 5 вычитания, блока 6 вычисления среднего квадратичного отклонения, аттенюатора 7 и сумматора 8, выход которого служит выходом 9 задатчика 1 сигнала сравнения, накапливающий сумматор 10, выход которого подключен к вторым входам блока 5 вычитания и сумматора 8, генератор 11 пачки и.м пульсов, выход которого подключен к входу 12 считывания блока 4 памяти, информационный вход 13 которого служит входом задатчика 1 сигнала сравнения и предназначен для подключения к информационному выходу дефектоскопа (не показан), входы записи блока 4 памяти и накапливающего сумматора 10 (14 и 15) объединены и служат первым входо.м 16 управления задатчиком 1 сигнала сравнения, элемент ИЛИ 17 и коммутатор 18, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом управления блока 6 вычисления среднего квад- ратического отклонения и вторым входом сумматора 8, вход управления коммутатора 18 соединен с первым входом элемента ИЛИ 17 и служит вторым входом 19 управления задатчиком 1 сигнала сравнения, второй вход элемента ИЛИ 17 является третьим входом 20 управления задатчиком 1 сигнала сравнения, выход элемента ИЛИ 17 соединен с входом запуска генератора 11 пачки импульсов, выход которого соединен с информационным входом ко.ммутатора 18, а выход блока 4 памяти соединен с информационным входом накапливающего сумматора 10 и вторым входом элемента 2 сравнения.

Сигнализатор дефектов для ультразвукового дефектоскопа работает слелТ.ующим образом.

В исходно.м состоянии блок 4 памяти, накапливающий сумматор 10, блок 6 вычисле0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ния среднего квадратичного отклонения очищены. После настройки ультразвуковых искателей дефектоскопа (не показаны) на первую контролируемую зону сварного щва и выборки временным селектором дефектоскопа соответствующего эхо-сигнала в зоне обнаружения на первый вход 16 управления задатчиком 1 сигнала сравнения подается сигнал записи (от датчика пути при автоматическом сканировании сварного шва или от кнопки при ручном сканировании), по которому в первой ячейке блока 4 памяти запоминается информативный параметр А, (например, амплитуда) эхо-сигнала, отраженного от первой контролируемой зоны сварного шва, и содержимое накапливающего сумматора 10 также становится равным А,- Уровень сигнала А, определяется видом дефекта, присутствующего в выбранной зоне обнаружения, а при его отсутствии - структурными шумами материала этой зоны.

Затем искателями прозвучивают вторую контролируемую зону сварного шва, выбранный эхо-сигнал этой зоны измеряется дефектоскопом в виде сигнала Аг по следую- п;ему сигналу записи, подаваемому па вход 16 управ.аения. Этот сигнал запоминается- во второй ячейке блока 4 памяти, а содержимое накапливающего сумматора становит. ся равным (А., 4-Аг.).

После аналогичного прозвучивания N контролируемых зон сварного щва и подачи N сигналов записи во всех N ячейках блока 4 памяти запоминаются информативные параметры А,, А, ..., А„ соответственно, а содержимое накапливающего сумматора 10 равно

Ai -Ь Аг,...+Л)( 1 д- Д

„ ..p .

В гечение N циклов записи сумматор 8 закрыт по своему второму входу сигналом с выхода коммутатора 18.

После окончания N-ro цикла записи на третий вход 20 управления задатчиком 1 сигнала сравнения подается сигнал пуска, который через элемент ИЛИ 17 включает генератор 11 пачки импульсов, фор.мирую- щий пачку из N импульсов, поступающих на вход считывания блока 4 памяти и через коммутатор 18, находящийся в исходном положении, на вход управления блока 6 вычисления среднего квадратичного отклонения.

Каждый импульс этой пачки поочередно считывает информацию из ячеек блока 4 памяти, начиная с первой ячейки. Одновременно со считыванием Ai на каждом 1-м такте блок 5 вычитания формирует разностный сигнал л At АХ - Аср.

Одноименным импульсом генератора 11 пачки импульсов сигнал д Ai заносится в блок 6 вычисления среднего квадратичного отклонения, формирующий на каждом j-м такте пачки из N импульсов считывания информации среднее квадратичное отклонение измеряемого параметра

СЩ /i(A,-A,p)2.

По истечении N импульсов в блоке 6 вы- числения среднего квадратичного отклонения формируется окончательный сигнал

,-А,

i-1

cp;

При этом сумматор 8 формирует сигнал порога обнаружения дефектов

n Acv+X«-y Ас, -нууД(Аг КК

гЛ

-Аср

коэффициент цере- 15

N(N-1)

дачи аттенюатора 7.

Величина коэффициента К выбирается в пределах 1-2 в зависимости от отражательной способности предельно допустимых деФормула изобретения

Сигнализатор дефектов для ультразвукового дефектоскопа, содержащий последовательно соединенные задатчик сигнала сравнения, элемент сравнения и индикатор, задатчик сигнала сравнения выполнен из последовательно соединенных блока памяти, блока вычитания, блока вычисления средфектов. Для эффективного обнаружения него квадратичного отклонения, аттенюатоокисных пленок в сварных швах, выполненных контактной сваркой оплавлением, следует выбирать К 1,1, ... 1,5. Численное значение у с учетом К и N устанавливается аттенюатором 7.

После определения порога обнаружения проводится контроль просканированных участков сварного шва. Для этого на второй вход 19 управления задатчиком 1 сигнала сравнения подается сигнал, переключаюра и сумматора, выход которого служит выходом задатчика сигнала сравнения, накапливающего сумматора, выход которо1ч) подключен к вторым входам блока вычитании 25 и сумматора, генератора пачки импу.чьсон. выход которого подключен к входу считывания блока памяти, информационный вход которого служит входом задатчика сигнала сравнения и предназначен для подключения к информационному выходу дефектоскопа.

щий коммутатор 18 во второе положение и 30 входы заниси блока памяти и накапливаю- повторно запускающий через элемент ИЛИшего сумматора объединены и служат пер17 генератор 11 пачки импульсов. Импульсывым входом управления задатчиком сигиавновь вызывают считывание информации изла сравнения, отличающийся тем, что, с неблока 4 памяти, а также через второй выходлью повышения производительности и достокоммутатора 18 открывают сумматор 8.верности обнаружения дефектов, он спабПоследний выдает вычисленное ранее зна- 35 жен элементом ИЛИ и коммутатором, пер- чение порога П обнаружения через выход 9 задатчика 1 сигнала сравнения на первый вход элемента 2 сравнения, на второй вход которого синхронно с импульсами считывавыи и второй выход которого соединены соответственно с входом управления блока вычисления среднего квадратичного отклонения и вторым входом сумматора, в.ход улния поступают значения A,,...A, с выхода 40 равления коммутатора соединен с первыл блока 4 памяти, которые сравниваются с-.-..

порогом П в элементе 2 сравнения. Если А; П, то срабатывает элемент 2 сравнения и индикатор 3 сигнализирует о наличии дефекта в i-й зоне сварочного шва. Аналогично происходит автоматическое определение 45 ИЛИ соединен с входом запуска генератора

входом элемента ИЛИ и входом управления задатчиком сигнала сравнения, второй вход элемента И,1И ян ляется третьим входом управлении задатчиком сигнала сравнения, выход элемента

наличия дефектов во всех зонах сканирования контролируемого материала.

Таким образом, предлагаемый сигна.тиза- тор дефектов для ультразвукового дефектоскопа позволяет автоматически установить

пачки импульсов, выход которого соедино ; с информационным входом коммутатора, ii выход блока памяти соединен с информационным входом накапливающего сумматора i- вторым входом элемента сравнении.

порог обнаружения дефектов на основании результатов сканирования всего контролируемого участка сварочного ива и осуществить контроль сварного шва относительно установленного порога обнаружения. В результате повышается достоверность и производительность контроля качества сварных швов, в частности, с уровнем структурных шумов, соизмеримых с порогом обнаружения дефектов со слабыми характеристиками отражения, например, типа слипания или окисных пленок.

Формула изобретения

Сигнализатор дефектов для ультразвукового дефектоскопа, содержащий последовательно соединенные задатчик сигнала сравнения, элемент сравнения и индикатор, задатчик сигнала сравнения выполнен из последовательно соединенных блока памяти, блока вычитания, блока вычисления среднего квадратичного отклонения, аттенюатора и сумматора, выход которого служит выходом задатчика сигнала сравнения, накапливающего сумматора, выход которо1ч) подключен к вторым входам блока вычитании и сумматора, генератора пачки импу.чьсон. выход которого подключен к входу считывания блока памяти, информационный вход которого служит входом задатчика сигнала сравнения и предназначен для подключения к информационному выходу дефектоскопа.

входы заниси блока памяти и накапливаю- шего сумматора объединены и служат пер жен элементом ИЛИ и коммутатором, пер-

выи и второй выход которого соединены соответственно с входом управления блока вычисления среднего квадратичного отклонения и вторым входом сумматора, в.ход улравления коммутатора соединен с первыл -.-..

ИЛИ соединен с входом запуска генератора

входом элемента ИЛИ и входом управления задатчиком сигнала сравнения, второй вход элемента И,1И ян ляется третьим входом управлении задатчиком сигнала сравнения, выход элемента

пачки импульсов, выход которого соедино ; с информационным входом коммутатора, ii выход блока памяти соединен с информационным входом накапливающего сумматора i- вторым входом элемента сравнении.

Изобретение относится к области ультразвукового контроля. Целью изобретения является повышение производительности и достоверности обнаружения дефектов с низкой отражательной способностью, соизмеримой с уровнем структурных шумов материала, путем автол;атической установки порога обнаружения дефектов на основании результатов сканирования контролируемого участка сварного uJBa и осуш,ествления автоматического контроля сварного шва относительно установленного порога обнаружения дефектов. Устройство содержит задатчик I сигнала сравнения, элемент 2 сравнения и индикатор 3. На первом этапе информативные сигналы с выхода дефектоскопа поступают на вход 13 задатчпка 1, в котором осуществляется их статистическая обработка. В результате на выходе сумматора 8 формируется порог обнаружения дефектов для данных условий контроля. На втором этапе осу- ш.ествляется сравнение в элементе 2 амплитуд информативных сигналов с выхода дефектоскопа с найденным порогом обнаружения. Результаты сравнения выводятся на индикатор 3. 1 ил. 1 (/ 16