Устройство для определения координат дефектов Советский патент 1993 года по МПК G01N29/08 

со

00

о

ел

00

Vi3o6peteHHe отиоснтсл к перазру - гааюгоим исга-1таиням и может быть использовано для ультразвукового контроля изделий с ограниченной крипиэ- ной поверхности,.

Цепью изобретения является повышение производительности контроля за счет возможности автоматизации процесса определения и регистрации координат дефектов в .

На фиг, 1 дана структурная схема устройства цпп определения координат дефектов; на фиг. 2 - расположения излучателей и приёмников ультразвуковых колебаний5 на фиг. 3 юремениые диаграмьгы, поясняющие работу устройства.

Устройство для определения координат дефектов содержит преобразователь 5 j ультразвуковой дефектоскоп 2, соединенный .с преобразозателем 1, и блок 3 определения местоположения пре образозателя i из первого излучателя 4 и подклзочениого к нему первого ге- . нератора 5, второй иг лучатель 6, три приемные преобразователя 7-9, нод ключе ш е к ним три приемно-измери-. тельш.х 10-12, каждый из которых с остоит из последовательно включенных усилителя 13 с АРУJ порогово - го элемента 14 и измерителя 15 времен ,ньгх интервалов, элемент 16 ИЛИ, второй генератор 17, выходом подключенный к второму излучателю б„

Устройство содержит так же распределитель S8 15мпульсов, задатчик 19 дефекта и вычислитель 20 с цифропе- чатью 21 и блоком 22 ввода данных. . Входы запуска измеркт ез1 15 временных интервалов объединены и подключе ны к выходу элемента;16 ИЛИ. Первый и второй выходы распределителя 18 импульсов соединены с аходами запуска первого 5 и BTopoj D 17 генераторо и аходами элемента 1-6 ИЛИ, Выходы приемно-измерительнык каналов 10-12, задатчика 19 дефекта и ультразвукового дефектоскопа 2 и вход распределителя 18 импульсов через магистраль 23 подключены к вычислителю 20, Из лучаТели 4 и 6 установлены эквидистантно преобразователю 1,

Устройство для определения координат дефектов работает следующим об gg разом. С блока 22 ввода данных в оперативную память вычислителя 20 вводятся исходные данные режима контроля

5

0

5

0

5

0

5

0

g

F), , - - порвал н вторая базы приема расстояния МЙ7КДУ т ентрами соотв тст- венно первого 8 и третьего 9, первого В и второго 7 приемных преобразователей (см. фиг. 2);

S,,S:2,-- тангенциальная и нормальная составляюгчие второй базы S приема по отношению к первой базе S, приема О база излучения - расстояние между центрами первого 4 и второго 6 излучателей;

С( и С - скорости акустических волн, возбуждаемых преобразователем 1 и излучателями 4 и 6;

5,4у статистические погрешности в тракте измерения времени дефектоскопа 2 и устройства; время распространения акустической волны от излучателя 4 соответственно к первому 8, второму 7-и третьему 9 приемным преобразователям;

время распространения акустической волны от второго изпу- чателя 6 соответственно к первому 8, второму 7 и третьему 9 приемным пре- образователям;

6i - угол ввода акустической волил преобразователя.

Далее в блоке 22 ввода данных заносятся координаты центров приемных преобразователей 8 и 7 соответственно Хд, Уд, Хц, Уц. После этого устройство переводится в режим ЧТоиск набором команды в блоке 22 ввода данных Поиск включить. По следующему тактовому импульсу (t,, фиг 3, 1) включается задающий генератор дефектоскопа 2 (не показан) и устройство переходит в Ожидание поступления признака дефекта, Перемещением блока 3 по поверхности контролируемого изделия (не показано) производится поиск дефектов по эхо- сигналу на экране дефектоскопа.2, При обнаружеН1ш дефекта и настройки на максиму 5 амплитуды его эхо-сигнала включается задатчик 19 дефекта. Со следующего тактового импульса отключается задаювщй генератор дефектоскопа 2(фиго 3, эпюра Г, момент времени t/,), При этом содержимое измерителя apEHSHin-ix интервалов дефектоскопа 2 (не показан) заносится в оперативную вычислителя 20 (фиг. 3, эшора ,3, интервал ), В следующем.такте устройство включает распределитель 18 trMnynbCOB

(фиг-. 3, япюра «, момент tj). На его первом выходе ньграбятываются гшпуль- сы запуска (фиг. 3, эпюра 5), поступающие иа вход генератора 5, а также через элемент 16 ШИ на входы запуска измерителен 15 временных интерпалов трех приемио-измернтельных каналов 10-12 (фиг, 3, эпюра 7), Первый генератор 5 по импульсу синхронизации вырабатывает электрические ИТ 1- пульсы (фиг. 3, эпюра 8), возбуждающие механические колебания пластины излучателя А. Механи1{еские колебания излучателя А распространяются в контролируемом изделп1и и достигают трех Приемных преобразователен 7-9, которые преобразуют знергим упругих колебаний материала в электрическую. Электрический сигнал приемных преобразователей усиливается до необхЬди- мого значения усилителем 13 с АРУ, после чего поступает на пороговьй элемент 1А, который вырабатывает импульс останова измерителя 13. Для повьгаения точности и достоверности измерение временного интервала производится несколько раз подряд, а результат изме-рения усредняется. После выработки последнего ганпуЛьса запуска на первом выходе распределителя 18 1шпульсов в следующем рабочем такте устройство отключает распределитель 18 импульсов и пересылает содержимое измерителей I5 времейных

10

15

рительных каналов 10-12, а имег.гго 1„д , и t tc . ппресьшается п опера- тиниук память вычислителя 20 (фиг.З, эпюра 0, интервал tg-t,). Со следующего такта начинается обработка результатов измерения и вычисленные значения координат дефектов Хд, Уд выводятся на печать. Вычислитель 20 проверяет состояние пульта (не показан) блока 22 ввода данных на предмет наличия команды Смена координат. Если на пульте блока 22 вподз данных набрана команда Смена координат, то устройство переходит иэ режима Поиск в режим Ввод данных В оперативную память вычислителя 20 вводятся новые координаты центров приемок преобразователей 8 и 7, а

20

25

именно X,

У и X

R

После ввода

Ур новой зоны

30

A

координат Xft, Уд и Хд, на пульте управления блока 22 ввода данных набирается команда Поиск включить. Устройство при этом переходит в режим Поиск. Если смены координат нет, устройство проверяет наличие команды Поиск включить. При отсутствии этой команды проверяется наличие команды Конец. Если на пуль те управления блока 22 набрана эта команда, устройство останавливается. Смена координат производится как в случае перемещения трех приемных преобразователей 7-9 и блока 3 в но- .вую зону обследования контролируемого

интервалов трех прие -шо-измерительных35 го изделия, так и в случае уточнения каналов 10-12, а именно t. в оперативную память вычислителя 20 (фиг. 3, эпмра 10, интервал t, 17). После пересылки содержимого измери- телей 15 временных интервалов в Оперативную память вычислителя снова включается распределитель 18 пульсов (фиг. 3, эпюра А, момент t), KOTopbrii вырабатывает теперь серию импульсов запуска па своем втором выходе (фиг. 3, эпюра 6). Второй генератор 17 вырабатывает электрические импульсы (фиг. 3, зшора 9), возбуждающие механические кол бакня излучателя 6. Измерение врекешшх ий45

50

координат преобразователей 7 и 8 при калибровке устройства перед началом работы в новой зоне.

Предлагаемое устройство позволяет определить угловое положение проекции акустической оси преобразователя иа поверхность сканирования в выбранной системе координат, что приводит к росту производительности ультразвукового контроля издепий с большой пло щадью поверхиости.

Формупаи зобретения

Устройство для определения коорди- иат дефектов, содержащее преобразователь, ультразвуковой дефектоскоп, соединенный с преобразователем и блок определения местоположения преобразо- .вателя из первого излучателя и подключенного к нему генератора, о т- личающееся тем, что, с ns лью повышения производительности г.он терпалой tn jt j tycпроизводится аналогично измерению временных интервалов t.

Цв

После выработки

MA MB «с,

последнего импульса запуска второй серии отключается распределитель 18 импульсов (фиг. 3, эпюра 4, момент tg), а содержимое измерителей 15 временных интервалов трех ггрием1 о изме

рительных каналов 10-12, а имег.гго 1„д , и t tc . ппресьшается п опера- тиниук память вычислителя 20 (фиг.З, эпюра 0, интервал tg-t,). Со следующего такта начинается обработка результатов измерения и вычисленные значения координат дефектов Хд, Уд выводятся на печать. Вычислитель 20 проверяет состояние пульта (не показан) блока 22 ввода данных на предмет наличия команды Смена координат. Если на пульте блока 22 вподз данных набрана команда Смена координат, то устройство переходит иэ режима Поиск в режим Ввод данных. В оперативную память вычислителя 20 вводятся новые координаты центров приемок преобразователей 8 и 7, а

0

5

именно X,

У и X

R

После ввода

Ур новой зоны

0

A

координат Xft, Уд и Хд, на пульте управления блока 22 ввода данных набирается команда Поиск включить. Устройство при этом переходит в режим Поиск. Если смены координат нет, устройство проверяет наличие команды Поиск включить. При отсутствии этой команды проверяется наличие команды Конец. Если на пульте управления блока 22 набрана эта команда, устройство останавливается. Смена координат производится как в случае перемещения трех приемных преобразователей 7-9 и блока 3 в но- .вую зону обследования контролируемо5 го изделия, так и в случае уточнения

го изделия, так и в случае уточнения

координат преобразователей 7 и 8 при калибровке устройства перед началом работы в новой зоне.

Предлагаемое устройство позволяет определить угловое положение проекции акустической оси преобразователя иа поверхность сканирования в выбранной системе координат, что приводит к росту производительности ультразвукового контроля издепий с большой площадью поверхиости.

Формупаи зобретения

Устройство для определения коорди- иат дефектов, содержащее преобразователь, ультразвуковой дефектоскоп, соединенный с преобразователем и блок определения местоположения преобразо- .вателя из первого излучателя и подключенного к нему генератора, о т- личающееся тем, что, с ns лью повышения производительности г.он 5I38

троля, оно снабжено вторым излучате лен тремя приемными преобрязователя- ми, ПОДКЛЮЧИHUbtMH к ннм тремя прием- но-нзмерительными каналами, каждый из которых состоит из последовательно включенных усилителя с АРУ, порогового элемента и измерителя временных интервалов, распределителем.импульсов, элементом ИЛИ, задатчиком дефекта, вторым генератором, выходом подключённым к второму излучателю, и вычислителем с ци фопечатью, входы заУ

ухб

пуска измерителей временных интервалов объединены и подключены к выводу элемента ШШ, первый и второй выхо ды распределителя импульсов соедине - ны с входами запуска первого и.второго генераторов и входами элемента ИЛИ, выходы приемно-измерителышх каналов, задатчика дефекта и ультразвукового дефектоскопа и вход распределителя импульсов подключе1лг к вычислителю, а излучатели установлены эквидистантно преобразователю.

Изобретение относится к облас ти неразрушающих испытаний и может - быть использовано для ультразвукового контроля изделий с ограниченной кривизной поверхности. Целью изобретения является повышение производительности контроля за .счет возможности автоматизации процесса определения и регистрации координат дефектов. Совмещенный преобразователь 1 дефек- тоскопа 2 определяет местоположение дефекта по максимуму амплитуды, а система из двух излучающих 4 и 6 и трех приемных 7-9 преобразователей определяет координаты преобразователя I на контролируемой поверхности. Вычислитель 20 с цифропечатью 21 пересчитывает координаты дефекта относительно выбранной системы координат. Схема ИЛИ 16 п роизводит сброс значений измерителей 15 временных интервалов при каждом цикле измерения, при смене координат приемных преобразователей 7-9 и блока 3 или в случае уточнения координат преобразователей 1,7, 8 и 9 при калибровке устройства перёд началом работы в новой зоне. 3 ил.. с 9 (Л с

Фи9.2

о JifiJia.-jifi--Ji{innni.j TL.