Ультразвуковой дефектоскоп для автоматического контроля сварных швов Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к ультразвуковым методам неразрушающего контроля качества материалов и изделий и может быть использовано при скорост- , ном автоматической контроле сварных соединений в поточных линиях металлургических заводов.

Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий оконечное устройст- JQ во, состоящее из последовательно включенных формирователя зоны автоматического контроля, временного селектора, пороговой схемы совпадения и исполнительного блока, к другому входу 15 схемы совпадения подключен выход формирователя зоны контроля.

Недостаток указанного дефектоскопа заключается в низкой надежности контроля, так как вероятность прохода 20 сигнала от помехи через схему совпадения пропорциональна соотношению между длительностью зоны автоматического контроля и периодом следования синхроимпульсов и остается достаточно 25 большой, что приводит к перебраковке контролируемых изделий.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой 30 дефектоскоп для автоматического контроля сварных швов, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый врё- менной селектор, блок сравнения, каскад НЕ и исполнительный бдок, а также второй временной селектор, включенный между усилителем и блоком сравнения.40

Недостаток известного дефектоскопа - низкая надежность контроля вследствие плохой помехозащиты контроля.

Целью изобретения является повыше- ние надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп для автоматического контроля сварных швов

снабжен вторым преобразователем,

включенным параллельно первому, генератором опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами обоих временных селекторов, двумя пороговыми каскадами, входы которых подключены к выходу усилителя, двумя триггерами, первые входы которых coj- единены с выходом первого порогового каскада, вторые входы - с выходом

,

Q 5

0 5

30 0

0

,

второго порогового каскада, а выходы - с входом соответствующего временного селектора, и формирователем импульсов, включенным между синхронизатором и вторым входом каскада НЕ, а оба преобразователя расположены асимметрично по обе стороны сварного шва.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого дефектоскопа; на фиг. 2 и 3 - временные эпюры, поясняющие работу дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит синхронизатор 1, подключенный к нему генератор 2 зондирующих импульсов, соединенные с его выходом ультразвуковые преобразователи 3 и 4 и усилитель 5, два идентичных клапана, каждый из которых включает последовательно соединенные пороговые каскады 6 и 7, входы которых соединены с выходом усилителя 5, триггеры 8 и 9, первые входы которых подключены к вы- ходу первого порогового каскада, а вторые входы - к выходу второго порогового каскада, два временных селектора 10 и 11, подключенный к их выходам блок 12 сравнения, подключенные к- его выходу, последовательно соединенные каскад НЕ 13 и исполни- . тельный блок 14, формирователь 15, включенный между синхронизатором 1 и каскадом НЕ 13, генератор 16 опорной частоты, соединенный с вторыми входами временных селекторов 10 и 11. Преобразователи 3 и 4 расположены на изделии 17 асимметрично по обе стороны сварного шва t8.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

В исходном положении генератор 16 опорной частоты включен.

Каждым тактовым импульсом синхронизатора 1 запускается генератор 2 зондирующих импульсов, импульсы 19 (фиг. 2) которого излучаются преобразователями 3 и 4 в контролируемый шов 18. Ими же принимаются .отраженные 20 и 21 и теневые 22 сигналы, поступающие на вход усилителя 5. После усиления серия импульсов поступает на входы пороговых каскадов 6 и 7. Пороговый каскад 6 выделяет эхо-сигналы, а пороговый каскад 7 - тепловые сигналы, которые отселеютированы по времени от зондирующих импульсов.

Уровень срабатывания порогового каскада 6 ниже уровня срабатывания

3 14728

порогового каскада 7, и поэтому эхо- сигналы 23 и 24 через погоровый каскад 7 не проходят.

В случае прихода эхо-сигнала 23 от дефекта он проходит через пороговый каскад 6 и переводит импульсами 25 и 26 триггер 8 в единичное состояние, при этом, запускается блок 12 сравнения через открытый селектор 10 ю С приходом сигнала 26 через пороговый каскад 7 триггер 8 возвращается в исходное состояние, и импульс 26 переводи триггер 9 в единичное состояние. С приходом сигнала 24 через ц 5 открытый селектор 11 блок 12 сравнения прекращает счет и сравнение временных интервалов импульсов.

Если сигналы, прошедшие через пороговый каскад 6, соответствуют эхо- - 20 сигналам 20 и 21 от дефекта, то временные интервалы 27 и 28 между импульсами 23, 24 и 25 равны между собой (благодаря асимметричному распо- ложению преобразователей 3 и 4 отно- 25

19

6.

сительно сварного шва 18). Поэтому на выходе блока 12 сравнения будет нулевой сигнал 29. В результате импульс 30 с формирователя 15 проходит через каскад НЕ 13 на исполнительный блок 14. .

Если в контролируемом шве 18 отсутствует дефект, то на выходе усилителя 5 появляются теневой сигнал 3 (фиг. 3) и возможный сигнал 32 помехи. Пройдя через пороговый каскад 6, сигналы 33 запускают только один триггер (например 9) и не приводят к срабатыванию второго триггера. На входе блока 12 сравнения формируются два импульса 34 и 35 разной длительности, а на выходе его - запрещающий импульс 36 для предотвращения срабатывания исполнительного блока 14.

Таким образом, предлагаемый ультразвуковой дефектоскоп имеет повышенную надежность контроля в результате помехозащиты от несинхронных помех.

Использование: в приборостроении. Сущность изобретения: дефектоскоп снабжен вторым преобразователем, включенным параллельно первому, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первыми входами обоих селекторов, двумя пороговыми каскадами, входы которых подключены к выходу усилителя, двумя триггерами, первые входы которых соединены с выходом первого порогового каскада, вторые входы - с входом второго порогового каскада, а выходы - с входом соответствующего временного селектора, и формирователем импульсов, включенным между синхронизатором и вторым входом каскада НЕ, а оба преобразователя расположены асимметрично по обе стороны сварного шва. 1 ил.

20

L

23 I

27

28 29 50

Фиг.I

I

LL

JL

1

is гч

л и

Фиг. $

1

м