Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к неразру- шающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества материалов н изделий.

Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости контроля за счет выбора произвольного количества участков аппроксимацни кривой временной регулировки чувствительности (ВРЧ) и задается ВРЧ непосредственно в цифровом коде.

На фиг.1 представлена структурная схема дефектоскопа; на фиг.2 - време ные диаграм1 ш, поясняющие работу дефектоскрпа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные синх- ротазатор I, генератор 2 ультразвуковых колебаний, приемопередающий преобразователь 3, формирователь 4 поверхностного сигнала, второй вход, которого подключен к второму выходу синхронизатора 1, и формирователь 5 импульсов селекции, последовательно соединенные временной селектор 6, амплитудный квантователь 7 и индикатор 8, последовательно соединенные

4

О5

со

4 00

3 146

n блоков 9 ВРЧ, последовательно соединенные счетчик 10 TakTOBbix импульсов, дешифратор II и коммутатор 12 импульсов, выход которого подключен к первому входу временного селектора 6,- и последовательно соединенные блок 13 ввода кода, регистр 14 кода и коммутатор 15 кодов, управляющие входы которого подключены к выходам дешифратора П. Блоки 9 ВРЧ выполнены из последовательно соединенных делителя 16 напряжения, электронного ключа 17, второй вход которого подключен к входу делителя 16 напряже- ния, и усилителя 18, третьи входы электронных ключей 17 подключены к выходам коммутатора 15 кодов, вход делителя 16 напряжения первого блока 9 ВРЧ подключен к приемопередаю- щему преобразователю 3, а выход усилителя 18 п-го блока 9 ВРЧ - к второму входу временного селектора 6.

Позициями 19-30 (фиг.2) обозначеВ зависимости от значения логического уровня на третьем входе электронного ключа 17 эхо-сигналы на . вход усилителя 18 поступают либо с входа делителя 16 напряжения, либо с его выхода. При этом коэффициент усиления блока 9 ВРЧ скачкообразно изменяется от 1 до Кр- . .

Таким образом, в зависимости от величины двоичного кода, сформированного на выходе коммутатора 15 кодов, устанавливается соответствующий коэффициент усиления приемного тракта дефектоскопа.

В формирователе 4 осуществляется формирование начального сигнала (НС) 21, временное положение которого соответствует времени распространения акустических колебаний от преобразователя 3 до поверхности ввода ультразвука в изделие и обратно. При отсутствии акустической задержки временное положение поверхностного сигнала

Изобретение относится к неразг рушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества материалов и изделий. Целью изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости контроля за счет выбора произвольного количества участков аппроксимации кривой временной регули- ровки чувствительности (ВРЧ) и задания ВРЧ непосредственно в цифровом коде. Применение одноканального приемного тракта с относительно небольшим количеством последовательна соединенных блоков временной регулировки чувствительности (ВРЧ), коэффициент передачи которых соответствует двоичному коду, блоков задания, хранения и коммутации кодов ВРЧ позволяет переключать коды ВРЧ последовательно в калздом такте синхронизации дефектоскопа после окончания зоны контроля, выделять сигналы, отраженные от дефектов, а пределах соответствующего участка аппроксимации кривой ВРЧ, что исключает влияние переходных процессов приемного тракта на формирование ложных сигналов, выбирать произвольное количество участков аппроксимации кривой ВРЧ непосредственно в цифровом коде, что в целом повышает точность и снижает трудоемкость контроля изделий. 2 ил. сл

ны выходные сигналы с блоков дефекто- 25 боответс твует зондирующему импульсу.

скопа.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следукхцим образом..

Генератор 2 ультразвуковых колебаВ каждом такте Т синхронизации помощью начального сигнала 21 запу кается формирователе 5 импульсов с лекции, на выходах которого (в пре

ний, управляемый импульсами 19 синх- 30 лах зоны контроля) вырабатывается

ронизатора 1, возбуждает преобразователь 3. Сигналы 20, отражающиеся от передней (пов), задней (дно) граней и дефектов (деф) изделия, принимаются преобразователем 3, преобразуются им в электрические колебания, которые поступают на вход приемного тракта дефектоскопа.

Приемньй тракт содержит ряд последовательно соединенных блоков 9 ВРЧ, каждый из которых состоит из делителя 16 напряжения, электронного ключа 17 и усилителя 18. Коэффициент К„ усиления усилителя 18 выбирается в зависимости от номера n блока 9 ВРЧ приемного тракта из условия:

К, Ко- ,

где Ко - дискретность изменения временной чувствительности. Коэффициент передачи делителя 26 выбирается обратным коэффициенту К усиления усилителя 18. Количество

блоков 9 ВРЧ задается, исходя из тре- 55 ся коды, определяющие временную чувбуемого диапазона регулировки ВРЧ. При диапазоне регулировки ВРЧ, равном 63 дБ, количество блоков 9 приемного тракта равно 6.

ствительность дефектоскопа на различ ных участках зоны ВРЧ. С помощью им- пульсов 28-30 осуществляется очередное подключение через коммутатор 15

В каждом такте Т синхронизации с помощью начального сигнала 21 запускается формирователе 5 импульсов селекции, на выходах которого (в преда5

0

5

0

последовательность селекторных импульсов 22-24, определякщих участки аппроксимации временной чувствительности дефектоскопа. Эти импульсы поступают на входы коммутатора 12 импульсов. На втором выходе формирователя 5 вырабатывается импульс 25 конца формирования участков ВРЧ.

В каждом такте Т цикла формирования кривой ВРЧ с помощью импульсов 25 осуществляется последовательное увеличение кода счетчика 10, емкость которого выбирается равной количеству участков аппроксимации кривой ВРЧ. Момент формирования импульса перемещения счетчика 10 соответствует началу следующего по счету.такта Т цикла.

В течение каждого цикла Т ц на различных выходах дешифратора 11 вырабатывается последовательность импульсов 28-30, которые поступают на управляющие входы коммутаторов 12 и 15.

В ячейки памяти регистра 14 с помощью блока 13 ввода кода записываются коды, определяющие временную чувствительность дефектоскопа на различных участках зоны ВРЧ. С помощью им- пульсов 28-30 осуществляется очередное подключение через коммутатор 15

ячеек памяти регистра 14 к третьим входам электронных ключей 17. В результате этого в каждом цикле Т коэффициент усиления приемного тракта в различных тактах Т сннхронизацнн после окончания зоны контроля переключается в соответствии с заданной закономерностью изменения ВРЧ, что исключает влияние переходных процессов приемного тракта на формирование ложных сигналов.

С помощью коммутатора I2 осуществляется поочередное подключение импульсов 22-24 к первому входу временного селектора 6. При этом на его первый вход поступают нмпульсы 26, с помощью которых осуществляется выделение сигналов 27, отраженных от дефектов, при условии совпадения во времени сигнала 20 деф и одного из селекторных импульсов 22-24.

В амплитудном кантователе 7 пронз- водится измерение величины дефектов, значение которых индицируется с помощью индикатора 8.

Таким образом, благодаря примене нию одноканального приемного тракта с относительно небольшим количеством последовательно соединенных блоков ВРЧ, коэффициент передачи которых соответствует двоичному коду, и блоков задания, хранения н коммутации кодов ВРЧ реализуется выбор произвольного количества участков аппроксимации кривой ВРЧ и задания ее непосредственно в цифровом коде, что повышает точность и оперативность установки временной чувствительности дефектоскопа.

15

694486

Форм у л а изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний, приемопередающий преобразователь, форь.ирователь поверхностного сигнала, второй вход которого подключен к второму выходу син,Q хронизатора, и формирователь импульсов селекции и последовательно соединенные временной селектор, амплитудный квантователь и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудб емкости контроля, он снабжен последовательно соединенными п блоками временной регулировки чувствительности, последовательно соединен2Q ными счетчиком тактовьк импульсов, дешифратором и коммутатором импульсов, выход которого подключен к первому входу временного селектора, и последовательно соединенш; ми блок;ом

25 ввода кода, регистром кода и коммутатором кодов, управляющие входы которого подключены к выходам дешифратора, блоки временной регулировки чувствительности выполнены из последова30 тельно соединенных делителя напряжения, электронного ключа, второй вход которого подключен к входу делителя напряжения, и усилителя, третьи входы электронных ключей подключены к выходам коммутатора кодов, вход делителя напряжения первого блока времен- 1ной регулировки чувствительности подключен к приемопередающему преобразователю, а выход усилителя п-го блока

0 временной регулировки чувствительности - к второму входу временного се- лектора.

35

19

20 2/ 22 25

2« 25

26 27

26 29 30

ti.2

Редактор И.Рыбченко

Составитель В.Белозеров

Техред Л.еердюкова Корректор М.Демчик

f

r f

Фиг.1