Способ уменьшения мертвой зоны в ультразвуковых эхо-дефектоскопах Советский патент 1962 года по МПК G01N29/10 

Известны способы получения предельно коротких ультразвуковых импульсов и сведение к нулю длительности переходных процессов при работе с недемпфированными пьезоэлементами. Однако, поскольку пьезоэлемент искательной головки не демпфирован, в нем возникают свободные колебания, затухающие сравнительно медленно, в результате чего длительность импульса напрял ения, попадающего на вход приемно-усилительного тракта, возрастает, что, в свою очередь, увеличивает мертвую зону, сводя на нет выигрыш, полученный от уменьшения длительности импульса возбудителя.

Описываемый способ уменьшения мертвой зоны в ультразвуковых эхо-дефектосконах отличается тем, что сигнал, отраженный от передней поверхности испытуемого изделия сдвигают по времени на половину периода и вторично подают в схему приемного устройстваНа фиг. 1 изображена схема ультразвукового контроля для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - принципиальная схема входного устройства; на фиг. 3 (а, б, в) -функциональная с.хема работы входного устройства.

Сущность предлагаемого способа состоит в том, что предельно короткий импульс (фиг. 3, а), посланный генератором 1 и излученный пьезоэлементом 2, отразившись от передней грани изделия 5, помещенного в ванну 4 с водой, поступает на недемпфированный пьезоэлемент 5, возбуждая его колебания. На обкладках иьезоэлемента 5 возникнет импульс напряжения свободных колебаний (фиг. 3, б), который и должен быть подан на вход усилителя 6 дефектоскопа.

К входу усилителя подключена разомкнутая линия 7 задержки и поэтому импульс, отраженный от ее конца, возвратится на вход без изменения полярности. Время задержки линии выбрано равным четверти длительности периода свободных колебаний и поэтому отраженный им№ 148949- 2 пульс (фиг. 3 в} поступит на вход усилителя, сдвинутым по времени на половину периода свободных колебаний.

Подбором затухания линии задержки компенсируют свободные колебания пьезоэлемента, в результате чего на вход усилителя будет подан импзльс (фиг. 3, г) длительностью, равной половине периода свободных колебд;ний,: т. е. аналогичный возбуждающему. Для отделения линии задержки от выхода генератора при работе совмещенным искателем применено входное устройство, в котором компенсируются свободные колебания пьезоэлемента, не влияя на работу генератора импульсов.

Импульс (фиг. 3,6j свободных колебаний пьезоэлемента 5 поступает на сетку катодного повторителя 8. С части сопротивления 9 эти колебания поступают на сетку усилительной лампы 10 и-на линию 7 задержки. Импульс этих колебаний в момент времени, равный времени задержки, т. е. половине периода свободных колебаний пьезоэлемента, поступит на сетку усилительной лампы //. Усилительные лампы 10 и 11 имеют общую нагрузку. При соответствующем подборе напряжения, поступающего на сетку лампы 10, компенсируются колебания, соверщающиеся после окончания первого полупериода и в результате на сопротивлении 12 выделится импульс напряжения длительностью, равной половине периода свободных колебаний пьезоэлемента (фиг. 3,г). При наличии в контролируемом изделии на небольщой глубине дефекта; эхосигнал от него также выделится на сопротивлении 12 и, если запаздывание его относительно отражения от передней грани превысит половину периода свободных колебаний пьезоэлемента, этот сигнал будет четко наблюдаться на экране индикатора.

Таким образом, протяженность мертвой зоны не будет превышать половины периода свободных колебаний пьезоэлемента и при низких частотах будет малой величиной.

Предмет изобретения

Способ уменьщения мертвой зоны в ультразвуковых эхо-дефектоскопах, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длительности сигнала, отраженного от передней поверхности испытуемого изделия, этот сигнал сдвигают по времени на половину периода и вторично подают в схему приемного устройства.

г- 1ШПШГ Mk

(иг.2