Ультразвуковой дефектоскоп для контроля качества крупнозернистых материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

Изобретение касается нерачрушаю- щего контроля качества материалов и изделий и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений и материала изделий из средне- и высоколегиропанных сталей, имеющих крупнозернистую структуру, а также из сталей аусте- нитирго класса, Цель изобретения - повышение производительности и достоверности контроля за счет реализации одновременного возбуждения нескольких излучающих пьезопреобразователей, ра- ботаюп их на различных частотах. Пьезо- преобразовател 3-6 возбуждаются сигналами генератора 2, поступающими через развязываюр1Д1е диоды 13-16, а вы- выделение информативных сигналов на фоне структурных помех осуществляется с с помощью последовательно-параллельных S фильтров 17-20 1 ил. и схем1,1 11 совпадения сл

Л21 JC; S

а ji TV

7122 Л-

с, ц 1СгЬ JiiS сз Jiica 5г(гз ЛйС

за Di,

Г

H.ii iOr. относится к облягти

11еразруп 1 ччслч) контроля качества

магерг ллоя f изделий и может быть нспользопяло длл льтразпуковой лвфек7

скопни f парных соедине гмй материала

изделии.

Цель изобретения - повьплемие произнодительности и достоверности контроля за счет реализации одновременно го возбуждения пьезопреобразователей р 1ботающих на различных частотах.

На чертеже представлена блок-схем ультра.звукоЕюго дефектоскопа для контроля качества крупнозернистых

материалов.

Ультразвуконсзй дефектоскоп для контроля качества крупнозернистых материалов содержит последовательно соединйиные синхронизатор 1 и гене- ратор 2 возбуждающих импульсов, N пьезопреобразова-т-елег 3-6, имеющих pasHi ie частоты излучаемых ультразвуковых колебаний, N приемно-усилитель яьЕх каналов 7-10, имеющих полосы про

пускания, соответствуюгаие частоте из

тускания, соответствуюпхие лучаемых данным пьезопреобразователе 3-6 ультразвуковых колебаний, подклю - Htrbre к выходам приемно-усилительны |;:-ли , п(1следовательно соеди- I -:1ные сх ..г/ И сс.| плдения и индика- 12, ход уп|: лпиег я которого под ХЛК5ЧГ-ЭН к BT jiiOfiy в ;холу синхронизато па t,,. ПОДКЛЮЧ-: мные к чыходу генератора 2 возбу глд1г/ди ч чмпульсов N развя- ллвлющих: диодг Г) 13-16, выходы которы под.шючгиы к входам соответствующих )преобразооателей 3-6, и подключенные соотпетстпзнно к выходам последних N резг-нансньгх послед -вательно г;. ралт ельних филь ;); 17-20,, .гй из р:оторьгх ; 1дключен к входу соответствующего ир1;амнп-у ; лительного кана 7-10 : нестроги нл частоту последнег

Г .;е:-опрео1: разовп Г ли 3-6 огунтиро- г.зны ;--кп,укт{ яиостями () а i eзонанг.ные ко:-ггуг. 17-20 могут быть выпо1 нен;.1 и; п глецовательных и парйллелы глх 1 -Нт-шьтров нл элемен тах ).J- L р ,,, . Индуктивности .-Т, образу,.. с ЕМКОСТЯМ} пьезопре- обра-: .--;.1те,лей 3-6 пг.ра, глельные контуры,. тч чем величина индуктивностей подобран .IK, что ЫПГ.ЛИР.ЮТСЯ условия

1

,C, (1)

г де С|--(; - емкости соответствующих

пьезопреобрязователей. Величины индуктивностей и емкостей фильтров 17-20 выбираются из следующих соотношений

4

(4)

где c-, - длительность излучаемых импульсов.

При этом разница излучаемых пьезо- преобразователями частот должна удовлетворять соотношению

f, - f, f, - f, f

гТ

()

Условие (5) указывает на то, что спектры излучаемьк и riyльcoв не должны перекрываться, так как в противном ел; чае сигналы структурных помех будут коррслированы и отношение сигнал/помеха на выходе схемы coBna,fieifHH ухущгмт- ся.

Условия (3) и (Д) обеспичмвак/г отклонение ре- омансньгх частот последо- ватольпых KoHTypiiB от частоты из:;упле- М1,1Х колебаний нгд / ширины их сп -кгра в сторону м -ньших частот, а ипраллель- ных 3 сторону болыьлх частот, что удуч;;слет пропускание бег- сушественн.1Х частоты и усиливает тение соседней.

Дефектоскоп слелушис-; ,

Импульс синхргчп агора 1 зн -ускает генератор 2, с В1 гхода кг торог о ;;о-збужискажеиий своей

ПРУ

дающие импульсы положито.пьпот полярности через лиоды 13-16 поступают на пьезопро.обра.юпатель 3-6, излучаюпгие ультразвукоп1.1е импульсы в контролируемое изделие на частотах f,f. Отразивишсь от дефекта, ультразвуковые импульсы в сумме со структур1И)Гми помехам 1 попадают на пьезопреобразо- ватели 3-6, При этом на выходе пьезо- преобразователя 3 наблюдаются импульсы частоты f, , преобразованные без ослабления, и импульсы других частот, ослабленные контуром L,- С,. Эта смес

сигналов подается на вход приемно- д материалов, содержащий последователь- усилительного канала 7 через избира-„ соединенные синхронизатор и гене- тельный фильтр 17, который пропускает импульсы от дефекта и структурные помехи на частоте f, и практически полратор возбуждающих импульсов, N пье- зопреобразователей, имеюпр1х раякыо частоты излучаемых ультразвуковых

ностью подавляет уже ослабленные сиг- JQ колебаний, N приемно-усилительных каналы других частот. Аналогичные процессы происходят в других каналах. С выходов приемно-усилительных каналов 7-10 продетектированные и норминалов, имеющих полосы пропускания; соответствующие частоте излучаемьк пьезопреобразователями ультразвуковых колебаний, подключенные к вькодам

рованные по амплитуде и длитепьности 25 приемно-усилительньж каналог пог.ледо- импульсы, соответствующие отражениямвательно соединенные совпадгния

от дефекта и структурным помехам, пос- ц индикатор, вход управления которо- поступают на входы схемы 11 совпадения. Так как импульсы структурных

го подключен к второму выходу синхронизатора, отличающийся

помех в разных каналах статистичсск -: gg тем, что, с делью повышения произво- независимы, а импул.ьсы от дефектадительности и достоверности контроля,

имеют коэффициент корреляции, близкий

он снабжен подключенными к выходу генератора возбуждаюп их импульсов N развязывающими диодами, выходы кок единице, то вероятность совпадения Импульсов ст)уктурньгх помех близка к

нулю, а импульсов от дефекта - едини- о(- торых подключе} ы к входам соответствующих пьезопреобразоватрлей, и подключенными соответственно к выходам последних N резонансными последова- тельно-параллельньп-о фильтрами, каж- д дый из которых подключен к входу соответствующего приеь но-усилительного канала и настроен на частоту последнего.

це на выходе схемы совпадения появится импульс только при обнаружении дефекта. Этот импульс и будет заре-. гистрирован на индикаторе 12.

Технико-экономическгя эффекти1 ность от использования изобретения определяется повьш1ением производительности и достоверности контроля. Ско

рость контроля при испп.щ.чоплНИИ предложенного дефектоскопа yBejni4HiiaeTCH в п раз за счет реализации одновременного возбуждения N пьезопреобразо- вателей, работающих на различных частотах. Кроме того, использование в дефектоскопе одного генератора упрощает его конструкцию.

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп для контроля качества круп)юзернистых

материалов, содержащий последователь- „ соединенные синхронизатор и гене-

ратор возбуждающих импульсов, N пье- зопреобразователей, имеюпр1х раякыо частоты излучаемых ультразвуковых

колебаний, N приемно-усилительных каналов, имеющих полосы пропускания; соответствующие частоте излучаемьк пьезопреобразователями ультразвуковых колебаний, подключенные к вькодам

ц индикатор, вход управления которо-

го подключен к второму выходу синхронизатора, отличающийся

он снабжен подключенными к выходу генератора возбуждаюп их импульсов N развязывающими диодами, выходы ковующих пьезопреобразоватрлей, и подключенными соответственно к выходам последних N резонансными последова- тельно-параллельньп-о фильтрами, каж- дый из которых подключен к входу соответствующего приеь но-усилительного канала и настроен на частоту последнего.