Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для скоростного ультразвукового контроля изделий с плоскопараллельными поверхностями.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности контроля при значительных скоростях сканирования за счет излучения непрерыьных ультразвуковых колебаний, анализа крутизны изменения амплитудной огибающей эхосигналов с учетом изменения скорости сканирования.

На чертеже представлена функциональная схема ультразвукового зеркально-теневого дефектоскопа.

Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп содержит электроакустически последовательно соединенные генератор 1 зондирующих сигналов, излучающий электроакустический преобразователь 2, приемный электроакус- бский преобразователь 3, усилитель ч и детектор 5, блок 6 измерения глубины залегания дефекта, последовательно соединенные ограничитель 7

ел ю ел ел

О)

сх

по максимуму со следящим порогом и анализатор 8 крутизны изменения амплитудной огибающей донного сигнала, включенные между детектором 5 и бло- ком 6 измерения глубины залегания дефекта, второй вход ограничителя 7 по максимуму со следящим порогом соединен с выходом усилителя , последовательно соединенные датчик 9 скорости перемещения электроакустических преобразователей 2 и 3 и блок 10 управления, датчик 9 скорости механически связан с преобразователями 2 и 3, а выходы блока 10 соединены с вторыми входами анализатора 8 крутизны, блока 6 измерений и третьим входом ограничителя 7 по максимуму.

Генератор 1 вырабатывает непрерывные электрические колебания, которые с помощью электроакустического преобразователя 2 преобразуются в ультрзвуковые и излучаются в контролируемое изделие под углом к нормали его поверхности. Отраженные от противо- положной поверхности изделия ультразвуковые колебания принимаются наклонным преобразователем 3 и усиливаются усилителем 4. Усиленные непрерывные колебания детектируются с помощью детектора 5, подвергаются ограничению по амплитуде с помощью ограничителя 7 и поступают на вход анализатора В крутизны. В последнем происходит измерение крутизны спада (или нарастания) огибающей донного сигнала и при нахождении значения измеренной величины в заданных пределах на его выходе формируется ко.- роткий прямоугольный импульс. Блок 6 измерения производит формирование прямоугольного импульса, равного по длительности интервалу времени между двумя спадами донного сигнала, т.е. между двумя короткими прямоугольными импульсами с выхода анализатора 8, и заполнение его тактовыми импульсами, частота котор ях пропорциональна скорости сканирования. Тактовые импульсы заполняют счетчик (не показан имеющийся в блоке 6 измерения, показания которого могут быть поданы на цифровой регистратор.

В процессе перемещения преобразовательной системы по поверхности кон

тролируемого изделия амплитуда донного сигнала подвергается плавным (относительно медленным) изменениям, которые связаны с изменением отражаю

Q 5

0

5

щих свойств противоположной поверхности изделия или другими причинами, не относящимися к наличию внутреннего дефекта в объекте. Для исключения влияния этих изменений на выявляемость дефектов ограничитель 7 выполнен со следящим порогом. В качестве порогового напряжения в oi- раничителе 7 используется выпрямленное напряжение донного сигнала, пропущенное через фильтр НЧ с большой постоянной времени. В результате независимо от меняющегося абсо/тотного значения амплитуды донного сигнала на бездефектных участках изделия относительный уровень фиксации наличия дефекта остается постоянным.

При контроле с переменной скоростью сканирования меняется и время ослабления (спада) донных сигналов как на дефектных участках, так и на бездефектных участках контролируемого изделия. Для учета этих измене- Н1+й селектирующие каскады ограничитель 7 и анализатор 8 крутизны выполнены управляемыми. Датчик 9 скорости, связанный с устройством перемещения преобразователей 2 и 3, вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости V сканирования, а блок 10 управления производит управление хронирующими параметрами ограничителя 7 и анализатора 8. Кроме того, с помощью блока 10 управления производится также управление частотой тактового генератора (не показан) блока 6 измерения пропорционально скорости V.

Таким образом, на выходе дефектоскопа сигналы появляются только roi- да, когда амплитуда ослабления донного сигнала ниже заданного относительного уровня, крутизна изменения амплитудной огибающей входного сигнала находится в определенных пределах и . количество тактовых импульсов, заполняющих выходной импульс, не превышает заданной величины.

Изобретение позволяет повысить точность, достоверность и помехоустойчивость контроля при переменных скоростях сканирования и меняющихся уровнях эхосигнала.

Формула изобретения

1. Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий электроакустически последовательно соединенные генератор зондирующих сигналов, излучающий электроакустический преобразователь, приемный электроакустический преобразователь, усилитель и детектор и блок измерения глубины залегания дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения пo вsxoycтoйчивocти и точности кон троля, он снабжен последовательно соединенными ограничителем по максимуму со следящим порогом и анализатором крутизны изменения амплитудной огибающей донного сигнала, включенными между детектором и блоком измерения глубины залегания дефекта, второй вход ограничителя по максимуму со следящим порогом соединен с выходом усилителя, а генератор зондирующих сигналов выполнен в виде генератора непрерывных колебаний.

2, Лсфектоскоп по п.1, о т л и - чающийся тем., что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен последовательно соединенными датчиком скорости перемещения преобразователей и блоком управления, датчик скорости перемещений преобразователей механически связан с преобразователями, а выходы блока управления соединены с вторыми входами анализатора крутизны и блока измерения глубины залегания дефекта и третьим входом ограничителя по максимуму со следящим пооогом.

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для скоростного ультразвукового контроля изделий с плоскопараллельными поверхностями. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности контроля при значительных скоростях сканирования за счет излучения непрерывных ультразвуковых колебаний, анализа крутизны изменения амплитудной огибающей эхосигналов с учетом изменения скорости сканирования. Непрерывные акустические колебания излучаются в среду. Принятые эхосигналы усиливаются, детектируются, ограничиваются по амплитуде и поступают на регистратор крутизны измерения амплитуды. При крутых фронтах, соответствующих дефекту, блок измерения формирует импульс, по длительности равный интервалу времени между двумя спадами эхосигнала. Регистратор измеряет его длительность, пропорциональную глубине залегания дефекта. Порог ограничителя регулируется в соответствии с медленно меняющейся амплитудой эхосигнала, происходящей вследствие изменения акустического контакта и т.п. Блок управления вырабатывает управляющий сигнал, пропорциональный скорости сканирования. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.