Способ ультразвуковой дефектоскопии изделий из композиционных материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

4

СО

со

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии изделий из композиционных материалов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей контроля за счет определения глубины залегания дефектов.

На чертеже представлена схема устройства ультразвуковой дефектоскопии изделий из композиционных материалов.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов с одной частотой следования, электроакустически последовательно соединенные усилитель-формирователь 2, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, входной усилитель 5, формирователь 6 прямоугольных импульсов, триггер 7, регистратор 8, блок 9 регулируемой задержки, включенный между входом усилителя-формирователя 4 и вторым входом триггера 7, последовательно соединенные схему И 10, первым входом подключенную к выходу генератора 1 прямоугольных импульсов, схему ИЛИ 11, делитель 12 частот, выходом соединенный с входом усилителя-формирователя 2, последовательно соединенные вторые генератор 13 прямоугольных импульсов и схему И 14, соединенную с вторым входом схемы ИЛИ 11, последовательно соединенные третью схему И 15, вход которой предназначен для подключения к источнику управляюцдего сигнала, второй делитель 16 частоты, формирователь 17, блок 18 задержки, реверсивный счетчик 19, регистр 20, функциональный преобразователь 21 и регистратор 22 глубины залегания дефекта, четвертую схему И 23, включенную между выходом схемы ИЛИ 11 и вторым входом реверсивного счетчика 19, выход триггера 7 соединен с вторыми входами третьей 15 и четвертой 23 схем И, выход второго делителя 16 частоты соединен с вторым входом второй схемы И 14 и третьим входом реверсивного счетчика 19, инверсный выход второго делителя 16 частоты соединен с вторым входом первой схемы И 10 и четвертым входом реверсивного счетчика 19, а выход формирователя 17 соединен с вторым входом регистра 20.

Способ реализуется следующим образом.

Измеряют фазовые сдвиг;1 между колебаниями в точках излучения и приема последовательно на двух различных частотах, вычисляют разность, фазовых сдвигов на этих частотах, что позволяет, учитывая дисперсионную зависимость скорости распространения изгибных колебаний в слое материала, отделенного дефектом, от толщины этого слоя, определить по полученной разности разовых сдвигов глубину залегания дефекта.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом контроля вход «Упр. третьей схемы И 15 устанавливается в «О, прямой выход делителя 16 - в «О, инверсный выход - в «1, реверсивный счетчик 19

сбрасывается в «О. Излучающий 3 и приемный 4 преобразователи устанавливают на качественный участок и регулируют блок 9 регулируемой задержки так, чтобы регист- ратор 8 регистрировал отсутствие дефекта. После этого на вход «Упр. схемы И 15 подают напряжение логической «1. При появлении дефекта на выходе триггера 7 появляются положительные импульсы, регистратор 8 регистрирует наличие дефекта. Дли0 тельность импульсов на выходе триггера 7 прямо пропорциональна сдвигу фаз и для представления в численном виде этого сдвига фаз импульсы подают на первый вход схемы И 23, а на второй ее вход - импульсы с часс тотой в 360 раз больще, тогда на выходе схемы И 23 количество импульсов равно сдвигу фаз в градусах.

Это количество подсчитывается в реверсивном счетчике 19, импульсы на выходе триггера 7 появляются через интервал вре0 мени, соответствующий периоду следования импульсов на выходе блока 12, поэтому для получения конечного результата импульсы с выхода триггера 7 через теперь открытую схему И 15 попадают на вход делителя 16

с на десять. Делитель после прохождения десяти импульсов изменяет состояние своих выходов на противоположное, сигналы на прямом и инверсном выходах проинверти- руются и сменяют частоту возбуждения излучающего преобразователя 3, меняют реQ жим реверсивного счетчика 19 - он становится вычитающим.

По прохождению еще десяти импульсов, теперь уже на другой частоте, делитель 16 на десять вновь опрокидывается, по заднему фронту импульса на прямом выходе делите5 ля 16 формирователь 17 формирует импульс записи в регистр 20 данных, полученных в результате десяти последовательных сложений и десяти последовательных вычитаний, задержанный в блоке 18 задержки импульс записи сбрасывает счетчик в «О, т. е.

0 готовит его к новому циклу вычислений. Результат, полученный в регистре 20, преобразуется функциональным в преобразователе 21 в соответствии с тарировочной зависимостью, которая закладывается в него

с и результат регистрируется в регистраторе 22 глубины залегания дефекта.

Изобретение позволяет определить глубину залегания дефекта за счет измерения фазовых сдвигов колебаний в точках возбуждения и приеме при фиксированном рас0 стоянии одна от другой на двух заданных участках.

Формула изобретения

1. Способ ультразвуковой дефектоско- 5 ПИИ изделий из композиционных материалов, заключающийся в том, что на изделии на фиксированном расстоянии один относительно другого устанавливают излучающий и

приемный преобразователи, возбуждают в изделии изгибные колебания определенной частоты, принимают их, измеряют фазовый сдвиг междупринятыми и излученными колебаниями, сканируют преобразователями вдоль поверхности изделия и по изменению фазового сдвига определяют дефекты, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения глубины залегания дефекта, на другой частоте между принятыми и излученными колебаниями измеряют фазовый сдвиг, определяют разность фазовых сдвигов и по зависимости глубины от разности фазовых сдвигов определяют контролируемый пар- метр.

2. Устройство для ультразвуковой дефектоскопии изделий из композиционных материалов, содержащее генератор прямоугольных импульсов, электроакустически последовательно соединенные усилитель-формирователь, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, входной усилитель, формирователь прямоугольных импульсов, триггер и регистратор и блок регулируемой задержки, включенный между входом усилителя-формирователя и вторым вхо- дом триггера, отличающееся тем, что оно

0

5

5

снабжено последовательно соединенными первой схемой И, первым входом подключенной к выходу первого генератора прямоугольных импульсов, схемой ИЛИ и первым делителем частоты, выходом соединенным с входом усилителя-формирователя, последовательно соединенными вторыми генератором прямоугольных импульсов и схемой И, соединенной с вторым входом схемы ИЛИ последовательно соединенными третьей схемой И, вхбд которой предназначен для подключения к источнику управляющего сигнала, вторым делителем частоты, формирователем, блоком задержки реверсивным счетчиком, регистром, функциональным преобразователем и регистратором глубины залегания дефекта, четвертой схемой И, включенной между выходом схемы ИЛИ и вторым входом реверсивного счетчика, выход триггера соединен с вторыми входами третьей и четвертой схем И, выход второго делителя частоты соединен с вторым входом второй схемы И и третьим входом реверсивного счетчика, инверсный выход второго делителя частоты соединен с вторым входом первой схемы И и четвертым входом реверсивного счетчика, а выход формирователя соединен с вторым входом регистра.

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии изделий из композиционных материалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей контроля за счет определения глубины залегания дефектов. В изделии возбуждают изгибные колебания, измеряют фазовые сдвиги между колебаниями в точках излучения и приема последовательно на различных частотах, вычисляют разность фазовых сдвигов, что позволяет, учитывая дисперсионную зависимость скорости распространения изгибных колебаний в слое материала над дефектом от толщины этого слоя, определить по полученной разности фазовых сдвигов глубину залегания дефекта. Генераторы 1 и 13 прямоугольных импульсов последовательно возбуждают изгибные колебания в контролируемом изделии. Реверсивный счетчик 19 измеряет количество импульсов, пропорциональное разности сдвигов фаз колебаний в точках их излучения преобразователем 3 и приема преобразователем 4, которое преобразуется в напряжение, пропорциональное глубине залегания дефекта, функциональным преобразователем 21 и поступает на регистратор 22 глубины залегания дефекта. 2 с. п. ф-лы, 1 ил. i (Л