Ультразвуковой иммерсионный дефектоскоп Советский патент 1962 года по МПК G01N29/10 G01N29/24 

Предлагаемый ультразвуковой иммерсионный дефектоскоп, предназначенный для контроля расслоений в тонкостенных трубах, относится к известным дефектоскопам,, основанным на возбуждении пластинчатых волн (волн ЛЭМБА) с помощью излучателя, снабженного концентратором ультразвука в виде вогнутой акустической линзы. Так как подобный излучатель имеет определенный фиксированный угол направления посылки ультразвукового луча, то для труб различных диаметров и с различной толщиной стенок требуется применение индивидуальных излучателей, что связано с необходимостью предусмотреть в комплекте дефектоскопа большое количество излучателей.

С целью получения возможности контроля широкого сортамента труб с помощью одного ультразвукового излучателя и ускорения таким образом процесса проверки, предлагается выполнять излучатель в виде охватывающего проверяемую трубу плоского кольца с укрепленным на его поверхности круговым концентратором в виде кольцевой плоско-вогнутой акустической линзы и передвижным по длине трубы коническим отражателем ультразвуковых волн на поверхность трубы. Предотвращение ложных срабатываний приемника дефектоскопа под действием единичных импульсов сигналов помех обеспечивается применением в предлагаемом дефектоскопе схемы, срабатывание которой происходит только при повторном поступлении сигналов-через установленные промежутки времени, необходимые для прохождения сигнальных импульсов в ультразвуковом тракте в прямом и обратном направлениях.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого дефектоскопа с излучателем ультразвуковых волн в разрезе; на фиг. 2 - блок-схема автоматической регистрации дефектов.

Задающий генератор ЗГ синхронизирует работу трех блоков: генератора развертки ГР, генератора радиоимпульсов ГИ и блока автоматической регистрации дефектов БР. Генератор радиоимпульсов ГИ пи№ 148573- 2 тает излучатель, который в период между посылками зондирующего импульса служит приемником. Для усиления сигналов применен обычный импульсный усилитель ИУ с детектором. Блок автоматической регистрации БР служит для включения исполнительного устройства при обнаружении дефекта в контролируемой трубе.

Излучатель представляет собой охватывающее проверяемую трубу / плоское кольцо 2, на поверхности которого укреплен концентратор ультразвука, выполненный в виде кольцевой плоско-вогнутой акустической линзы 3.

Ультразвуковой луч фокусируется линзой и, проходя через жидкость 4, направляется на поверхность передвижного по длине трубы конического отражателя 5. Расстояние / от средней точки падения N ультразвукового луча до центра акустической линзы и угол наклона а отражателя выбираются такими, чтобы обеспечить направление отраженного от внутренней поверхности отражателя ультразвукового пучка под определенным углом ср, который задается из условия возбуждения пластинчатой волны в стенке трубы. Таким образом обеспечивается не только возможность задания определенного угла падения ультразвукового луча, но также и фокусировка в точке F падения его на трубу.

Излучатель изготавливается на максимальный диаметр контролируемых труб, а перестройка его на меньший диаметр осуществляется заменой отражателя. Настройка для контроля труб, отличающихся по диаметру в небольших пределах, достигается путем перемещения отражателя вдоль трубы. Кольцевой плоский излучатель обладает больщой собственной емкостью (порядка 10.10 )

Повышенная скорость контроля требует высокой частоты повторения зондирующего импульса. В связи с этим в предлагаемом дефектоскопе применен генератор импульсов, обеспечивающий высокую частоту посылок импульсов при работе на излучателе с большой собственной емкостью.

Примененный в дефектоскопе блок автоматической регистрации дефектов (фиг. 2) служит для выдачи сигнала на исполните.льное устройство при появлении импульса, отраженного от дефекта. Для предотвращения попадания на исполнительное устройство сигналов, вызванных отражением от стенок ванны, и других мещающих сигналов, , применена схема временной селекции, состоящая из подключенного к задающему генератору кипп-реле задержки КРЗ, вырабатывающего «мпульсы длительностью Т, кипп-реле селектора КРС и диодной схемы совпадений ДС-1. Система из двух кипп-реле обеспечивает отпирание схемы совпадений только на небольшой промежуток времени Т2, в который,ожидается появление отраженного от дефекта импульса.

Во избежание срабатывания исполнительного устройства от внешнего, не связанного с работой дефектоскопа, мешающего импульса, совпавшего по времени хотя бы с одним селекторным импульсом, в схему введены кипп-реле парных выборок КРП и управляемая ими дополнительная диодная схема совпадений ДС-2.

Выходной импульс схемы совпадений ДС-/ запускает реле КРП, вырабатывающее импульсы, длительность тз которых незначительно превышает период повторений Т задающего генератора. Усиленный эхо-импульс от дефекта с периодом повторения т попадает на тиратронное реле ТР, пройдя последовательно первую и вторую схемы совпадений ДС-1 и ДС-2. Вследствие этого, тиратродное реле ТР срабатывает лишь тогда, когда импульсы, отраженные от дефекта, появляются не менее, чем в двух последовательных тактах. Поскольку вероятность появления пары мешающих импульсов, синхронных и синфазных с селекторными, мала, помехоустойчивость системы оказывается достаточно высокой. При необходимости, она может быть повышена добавлением еще одного кипп-реле и одной схемы совиадений, работающих аналогично предыдущим.

В общем случае схема автоматической регистрации может быть настроена на п-импульсов, повторяющихся через равные промежутки времени. На практике оказывается уже достаточным .

Для предотвращения пропуска дефектов при большой скорости подачи трубы должна быть применена повышенная частота посылки зондирующих импульсов (до 10 кгц).

Предмет изобретения

1.Ультразвуковой иммерсионный дефектоскоп для контроля расслоений в тонкостенных трубах, основанный на возбуждении пластинчатых волн (волн ЛЭМБА) с помощью излучателя, снабженного концентратором ультразвука в виде вогнутой акустической линзы, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса проверки, излучатель выполнен в виде охватывающего проверяемую трубу плоского кольца с укрепленным на его поверхности круговым концентратором в виде кольцевой плоско-вогнутой акустической линзы и цередвижным по длине трубы коническим отражателем ультразвуковых волн на поверхность трубы.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения ложных срабатываний приемника дефектоскопа под действием единичных импульсов сигналов помех, в нем применена схема, срабатывание которой происходит только при повторном поступлении сигналов через установленные промежутки времени, необходимые для прохождения сигнальных импульсов в ультразвуковом тракте в прямом и обратном направлениях.

- 3 -,.№ 148573