Координатное устройство для ультразвукового дефектоскопа Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

со

о

СП

4;

Изобретение относится к неразрутпа- ющему контролю и может быть использовано для автоматического определения параметров сканирования и координат дефектов при ультразвуковом контроле материалов и изделий

Цель изобретения - повьшение точности путем исключения погрешностей, возникающих при сканировании контролируемого изделия по криволинейной траектории

На чертеже представлена блок-схема координатного устройства для ультразвукового дефектоскопа.

Координатное устройство для ультразвукового дефектоскопа содержит синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, подключенный к его выходу излучающий электроакустический преобразователь 3, приемный электроакустический преобразователь 4, подключенный к его выходу усилитель

5,первый триггер 6 и регистратор 7, подключенный к выходу усилителя 5 первый селектор 8, выход которого подключен к первому входу триггера

6,подключенный к выходу синхронизатора 1, одновибратор 9, выход которого подключен к второму входу селектора 8, первый делитель 10 частоты, вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, N-1 генераторов (11-1 А) зондирующих импульсов, подключенные к выходам соответствующих генераторов (11-1 А) зондирукхцих импульсов N-1 излучающих электроакустических преобразователей (15-18), последовательно соединенные втог .л1 триггер 19, второй селектор 20 и первый счетчик 21, последний выход первого делителя 10 частоты соедиь ен

с первым входом второго триггера 19 и вторым входом первого счетчика 21, подключенные к выходу первого селектора 8, последовательно соединенные инвертор 22 и первый элемент И 23, второй вход которого подключен к выходу одновибратора 9, последовательно соединенные генератор 24 счетных импульсов и третий селектор 25, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 6, второй делитель 26 частоты и первый коммутатор 27, первые три входа которого соединены соответственно с тремя выходами второго делителя 26 частоты, а информационные входы объединены и соединены с выходом третьего селек705472

тора 25, второй элемент И 28, первый вход которого соединен с выходом первого селектора 8, а второй вход - , с первым выходом второго делителя 26 частоты, подключенный к выходу второго элемента И 28 второй счетчик 29, вход которого объединен с вторым входом второго триггера 19,

10 реверсивный счетчик 30, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И 23 и объединен с вторым входом второго делителя 26 частоты, второй и третий входы - соатветствен1Б но с первым и третьим выходами первого коммутатора 27, третий триггер 31, первый вход которого соединен с последним выходом первого делителя 10 часточс;, второй - с выходом

0 реверсивного счетчика 30, второй коммутатор 32, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера 31, а второй - с выходом второго счетчика 29, подключенным к третьему

25 выходу первого коммутатора 27, третий счетчик 33, выход которого подключен к третьему входу второго коммутатора 32, и четвертый счетчик 34, первый вход которого подключен

0 к второму выходу первого коммутатора 27, а второй - объединен с вторыми входами третьего счетчика 33 и второго делителя 26 частоты, выходы первого счетчика 21, четвертого счетчиg ка 34 и второго коммутатора 32 подключены соответственно к первому, второму и третьему входам регистратора 7, выход синхро1тзатора 1 подключен к информационному входу второго

0 селектора 20, а выход реверсивного счетчика 30 подключен к первому входу первого счетчика 21„

Кроме того, на чертеже показано изделие 35 с контролируемым сварным

5 швом 36.

Координатное устройство работает следующим образом.

Импульсами синхронизатора 1 через делитель 10 с помощью генератора 2,

Q 11 - 14 последовательно возбуждаются излучающие электроакустические преобразователи 3, 15 - 18, установленные вдоль сварного щва 36 контролируемого изделия 35. Прошедшие по 5 воздуху ультразвуковые импульсы принимаются приемником 4, который установлен на преобразователе дефектоскопа С выхода приемника 4 электрические импульсы поступают на усили31

тель 5 и с его выхода - на селектор 8, где с помощью стробирующего им- ггульса одновибратора 9 выделяются в каждом такте работы синхронизатора ультразвуковые импульсы, излучаемые тремя излучателями, которые расположены ближе всего к приемнику А, например излучателями 15 - 17, При этом длительность импульса одновибратора 9 выбирается в соответствии с расстоянием между излучателями и зоной сканирования о С помощью триггера 6 формируются временные интервалы, равные времени прохождения импульсов ультразвука от излучателей 15 - 17 до приемника 4.

Электрические импульсы с выхода селектора 25, .количество которых соответствует указанным выше временным интервалам, поступают на вход коммутатора 27.

С помощью делителя 26 в момент прихода первого принятого импульса с первого выхода коммутатора 27 на положительный вход реверсивного счетчика 30 поступают импульсы с селектора 25, соответствующие первому принятому сигналу (расстоянию от излучателя 15 до приемника А), Этим же первым принятым импульсом с помощью выходного сигнала элемента И 28 запомненное в реверсивном счетчике 30 значение переписывается п счетчик 29.

Следующий принятый приемником А сигнал с помощью делитеЬя 26 закрывает первьш и открывает второй входы коммутатора 27, пропуская на счетчик ЗА импульсы, соответствующие . второму принятому от излучателя 16 сигналу.

С помощью третьего принятого импульса (от излучателя 17) и делителя 26 открывается третий вход коммутатора 27, на вход счетчика ЗА и вычитающий вход счетчика 30 поступают импульсы, соответствующие третьему принятому сигналу, В случае, если количество импульсов, поступшощих на вычитающий вход реверсивного счетчика 30, меньще количества импульсов, поступающих на его положительный вход, с выхода реверсивного счетчика 30 на вход триггера 31 поступает импульс, с помощью которого в триггере 31 формируется времен- йой интервал, который открывает второй вход коммутатора 32, на выход кото705А74

рого поступает информация с выхода счетчика 33. Если временной интервал, соответствующий первому пpинятo y с сигналу, меньше временного интервала, соответствующего третьем имгг/ль- су, сигнал с выхода счетчика 30 не поступает, и на выход коммутатора 32 поступает информация с выхода

10 счетчика 29. Таким образом, с выхода счетчика ЗА и коммутатора 32 поступает информация, соответствующая времени прохождения импульсов ультразвука от двух ближайшутх к приемни15 ку А излучателей ультразвука, при любом положении приемника А в зоне сканироваьшя, Эта информация с помощью известного расстояния между излучататями 3, 15 - 18 позволяет

0 вычислить расстояние от приемника А (преобразователя дефектоскопа) до оси сварного шва 36, С помощью импульса сброса, формируемого элементом И 23 и инвертором 22, блоки 26,

5 30, ЗА, 33 возвращаются в исходное положение.

Координата расположения преобразователя дефектоскопа (приемника А ультразвука) от реперной (начальной)

30 точки вдоль сварного щва определяется как сумма интервалов (начиная от реперной точки) между излучате- ультразвука до первого из двух излучателей, от которых получена информация на выходах блоков ЗА и 32. Этот результат суммируется затем с левым отрезком расстояния между левым излучателем ультразвука и перпендикуляром, восстановленным от

jQ приемника А ультразвука к линии, соединяющей излучатели 3, 15 - 18.

Осуществляется это в устройстве следующим образом.

С помощью триггера 19 и селекторе ра 20 формируются ворота, через . которые на счетчик 21 поступают импульсы синхронизации, количество которых определяется числом тактов работы устройства, в которые в период работы одновибратора 9 не пос0

5

тупает импульс ультразвука на приемник АС, Кроме того, к этому числу тактов в счетчик 21 добавляется или не добавляется (в зависимости от положения коммутатора 32) один импульс с выхода реверсивного счетчика 30, Таким образом, на счетчике 21 будет зафиксировано число тактов (расстояние от реперной точки),

которое необходимо добавить к итрез ку между левым (бл1сжайшим к приемнику ультразвука) излучателем ультразвука и перпендикуляром, восста- новленным от приемника ультразвука к линии, соединяющей излучатели 3, 15 - 18 Ультразвука,

Информация с выходов блоков ЗА, 32 и 21 поступает на регистратор 7. По полученным данным судят о координатах преобразователя дефектоскопа в процессе сканирования.

Формула изобретени

Координатное устройство для ультразвукового дефектоскопа, содержащее синхрога1затор, генератор зондирующих импульсов, подключенный к ег выходу излучающи элсктроакустичес- кий преобразователь, приемный электроакустический преобразователь, подключенный к его выходу усилитель, первый триггер и регистратор, о т- личающееся тем, что, с

целью повышения точности, оно снабжено подключенным к выходу усилителя первым селектором, выход которог подключен к первом входу триггера, подключенным к выходу синхронизато- ра одновибратором, выход которого подключен к второму входу селектора первым делителем частоты, вход ксзто рого соединен с выходом синхронизатра, N-1 генераторами зондирую|цих им пульсов, нодключенными к выходам соответствующего генератора зондиру щих импульсов N-1 излучающими электроакустическими преобразователя ..L, .последовательно соединенными порым триггером, вторым сешектором и первым счетчиком, пос-чедний выхо,, первого делителя частоты соединен с певым входом второго триггера и вторым входом первого счетчика, подклю ченными к выходу первого селектора последовательно соединенными инвертором и первым элементом И, второй вход которого подключен к выходу од новибратора, последовательно соеди-

Редактор А.Маковская

Составител Техред М.

ненными генератором счетных сов и третьим селектором, птг.рой вход которого соединен с выходом первого триггера, (зторым делителем чг, и П1ФВИМ комм утатором, первые три входа которого соединены соот ветст-- венно с тремя выходами второ о де литслш частот1 1, а инф лрманиок11ые входы объединв.1 и соединены с выходом третьего селектора, вторым элементом И, первый вход которого соединен с выходом нервого селектора, а второй вход - с нерйым пыхо- дом второго делителя частопл, под- кпюченныь к лы;шду второго эт емента И вторым счетчиком, вход которого объединен с вторым входом второго триггера, реверсивным счетчиком, первый вход которого соединен с выходом первого г)лемег та И и обт единен с вторым входом второго дели геля частоты, второй и третий вхо;,,ы - соответственно с HcpDfjiM и трет ,нм выходам первого коммутатора, третьим триггером, первый вход которого соединен с последним выходом первого делителя частот, нтороГ) - с выходом ролерснпного г.чс Тчикг-, вторым коммутатором, первый вход которого соединен с пмходом третьего триггера, а BTopoi i - с выходом второго счетчика, подютючеш ым третьему выходу первого ком№ тчтога, третьим счетчиком, выход кот , рого псщключены к трет/.-ек;, входу второго коммутатора, и четвертым счет 1иком, первый вход которого ногпслючет к второму выходу первого коммутатора, а второй объединен с втор1:1кп1 входами третьего счетчи1 а и второго пелителя частотг.1, выходы парного г.чет мка, четвертого счетчика и рторогг к:омму- татора подключены соответств-: ;но к первому, BTopoNry и TpcTjjet-ry тг.-тодам регистратора, выход синхрони .атора подключен к информационному входу второго селектора, а выход р .версив- lioro счетт шка подключен к входу первого счетчика.

Корректор ЛЛимипенко

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для автоматического определения параметров сканирования и координат дефектов при ультразвуковом контроле материалов и изделий. Цель изобретения - повышение точности путем исключения погрешностей, возникающих при сканировании контролируемого изделия по криволинейной траектории. Приемный электроакустический преобразователь 4 устанавливают на преобразователе дефектоскопа, которым осуществляют сканирование изделия. По времени прохождения ультразвука в воздухе от излучателей 3,15-18, установленных вдоль сварного шва 36, определяются два ближайших к приемнику 4 излучателя и по измеренным временным характеристикам судят 0координатах датчика дефектоскопа, 1ил о с (Л