Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к ультразвуковому контролю теневым методом и может быть использовано преимущественно для выявления локальных дефектов в материалах с большим затуханием ультразвукового сигнала.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет анализа не усредненного, а разделенного по определенным уровням спектра сигнала.

На фиг.1 представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа; на фиг.2 - временные диаграммы.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1 опорной частоты, формирователь 2 сигнала, усилитель 3 мощности, излучатель 4, приемник 5 излучения и последователь- но подключенные к его выходу предварительный усилитель 6, измеритель 7 затухания сигнала, счетчик 8, индика-i

тор 9 между выходом усилителя 6 и третьим входом индикатора 9 включены последовательно соединенные измеритель 10 задержки сигнала и счетчик 11, между выходом усилителя 6 и входом индикатора 9 включен нелинейный функциональный преобразователь 12, состоящий из последовательно соединенных вспомогательного усилителя 13, амплитудного детектора 14 и первого переключателя 15, полосовых фильтров 16, включенных параллельно между вторым переключателем 17 и переключателем 15 и основного усилителя 18, между первым выходом основного усилителя 18 включены последовательно соединенные преобразователь 19 сигнала в сигнал положительной полярности и первый блок 20 развязки, а между вторым выходом основного усилителя 18 включены последовательно соединенные второй преобразователь

СП

со

СО О Ј 00

21 сигнала в сигнал отрицательной полярности и второй блок 22 развязки, к их входам подключен через политрон 23 дополнительный усилитель 2. Уст- ройство содержит последовательно соединенные элемент И 25 и счетчик 26, причем один вход схемы И элемента 25 подключен к выходу генератора 1 опрр- ной частоты, а другой - к выходу поли трона 3. Выход счетчика 26 подключен к индикатору 9.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Генератор 1 опорной частоты вырабатывает непрерывный синусоидальный, сигнал, который поступает в формирователь 2 сигнала, где преобразуется в радиоимпульс определенной длительности (фиг.За), который усиливается затем по амплитуде в усилителе 3 мощности и поступает в излучатель 4, электрический сигнал преобразуется з акустический и излучается в сторону объекта контроля (не показан). С противоположной стороны объекта контроля акустический сигнал поступает в приемник 5 излучения, где преобразуется в электрический сигнал, который усиливается по амплитуде в предварительном усилителе 6 и поступает на вход вспомогательного усилителя 13, где дополнительно усиливается по амплитуде и поступает в амплитудный детектор 14. В амплитудном детекторе 14 сигнал детектируется и поступает на вход первого переключателя 15. Первый 15 и второй 17 переключатели предназначены для подключения одного из полосовых фильтров 16 к выходу амплитудного детектора 14 и входу основного усилителя 18. Полосовые фильтры 16 предназначены для выделения сигнала из помех (фиг.Зв). В основном усилителе 18 сигнал усиливается до максимально возможной амплитуды и симметрично относительно нулевой линии (фиг.Зс), а затем поступает в первый и второй преобразователи 19 и 20, основной задачей которых является выделение положительной и отрицательной частей (напряжения) сигнала (фиг.Зс). С выходов преобразователей 19 и 21 разделенный сигнал поступает на первую и вторую развертывающие пластины политрона 23 через блоки 20, 22 развязки. Политрон обрабатывает сигнал по заданному алгоритму, определяет

g

5

0

5

0

5

0

5

0

5

единичное или суммарное время длительностей сигнала на заданных амплитудных уровнях, с одной из его коллекторных пластин сигнал поступает в дополнительный усилитель 2k, где усиливается по амплитуде (фиг.За) и поступает на один из входов схемы элемента- И 25. На второй его вход поступают сигналы с выхода генератора 1. Полученное время длительностей сигнала на амплитудном (ных) уровне (нях) фиксируется в счетчике 26. С выхода счетчика 26 зафиксированная информация высвечивается на индикаторе 9. Вид сигнала, зафиксированного в счетчике 26, представлен на фиг.Зк. I

Использование информативного параметра - суммы чисел, соответствующих длительностям сигнала на нескольких заданных уровнях, - приводит к повышению достоверности контроля за счет повышения разрешающей способности до одного микрона.

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты, формирователь, усилитель мощности и излучатель, последовательно соединенные приемник, предварительный усилитель, нелинейный функциональный преобразователь и индикатор, последовательно соединенные измеритель затухания, вход которого связан с выходом предварительного усилителя, и первый счетчик, выход которого подключен к индикатору, последовательно соединенные измеритель задержки сигнала, вход которого связан с выходом предварительного усилителя, и второй счетчик, выход которого подключен к индикатору, и блок преобразования входного сигнала, включенный между формирователем и индикатором, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, нелинейный функциональный преобразователь выполнен в виде последовательно соединенных вспомогательного усилителя, вход которого является входом нелинейного функционального преобразователя, амплитудного детектора, и первого переключателя, последовательно соединенных второго переключателя основного усилителя,

преобразователя сигнала в сигнал положительной полярности, первого блока развязки, политрона, дополнительного усилителя, элемента И, вто рой вход которого подключен к выходу генератора опорной частоты, и счетчика, выход которого является выходом нелинейного функционального преобразователя полосовых фильтров,

включенных между выходами первого переключателя и входами второго переключателя, и последовательно соединенных преобразователя сигнала в сигнал отрицательной полярности, вход которого подключен к выходу основного усилителя, и второго блока развязки, выход которого связан с вторым входом JQ политрона.

Изобретение относится к ультразвуковому теневому контролю и может быть использовано для выявления локальных дефектов в материалах с большим затуханием ультразвука. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет анализа не усредненного спектра сигнала, а разделенного по определенным амплитудным уровням. Контролируемый объект облучают ультразвуком и принимают проходящий через него сигнал, который анализируют по затуханию, по времени задержки сигнала, а также анализируют продетектированный спектр сигнала. В качестве информативного параметра для выявления дефекта и определения его величины используют сумму длительностей сигнала на нескольких заданных уровнях, сравнения ее с суммой, полученной на эталонном изделии. 2 ил.

vI

7

i