Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1992 года по МПК G01N29/10 

дефектоскоп для контроля качества крупнозернистых материалов, содержащий последовательно соединенные синхронизатр и N-1 линий задержки, подключенные к выходам синхронизатора и каждой из линий задержки N генератороп импульсов, подключенные к выходам последних N пьезопреобразова- телей с различными собственными частота- ми, подключенных к выходам пьезопреобразователей N приемно-усили- тельных каналов, состоящий каждый из последовательносоединенныхизбирательного усилителя и элемента задержки, и подключенные к выходам прием- но-усилительиых каналов последовательно соединенные схему совпадения и индикатор.

Недостатком известного ультразвукового дефектоскопа является низкая чувствительность контроля, обусловленная небольшим числом статически независимых реализаций структурного шума при контроле изделий с большим затуханием.

Целью изобретения является повышение чувствительности контроля за счет введения наряду с частотой декорреляцией эхо-сигнала от дефекта и структурного шума и пространственной декорреляции.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп для контроля качества крупнозернистых материалов, содержащий последовательно соединенные синхронизатор и N-1 линий задержки, подключенные к выходам синхронизатора и каждой из линий задержки N генератороп импульсов, подключенные к выходом последних N излучающих пьезопреобразователей с различными собственными частотами, N приемно-усилительмых каналов, каждый из которых содержит избирательный усилитель задержки, и индикатор, снабжен сумматором, а в каждой из N при- емно-усилительных каналов введены пространственно разнесенные на одинаковое, равное двум-трем длинам ультразвуковых волн, расстояние друг от друга М приемных пьезопреобразователой с одинаковой собственной частотой, совпадающей с собственной частотой соответствующего излучающего пьезопреобразователя, расположенные симметрично относительно этого пьезопреобразооателя и соединенные с входами соответствующего избирательного усилителя, избирательные усилители в каждом приемно-усилительном канале выполнены суммирующими, а выходы элементов задержки соединены с входами сумматоров.

На фиг. 1 представлена структурная схема ультразвукового дефектоскопа для

контроля качества крупнозернистых материалов; на фиг. 2 - схема расположения приемных и излучающих пьезопреобразователей,

Ультразвуковой дефектоскопы для контроля качества крупнозернистых материалов содержит последовательно соединенные синхронизатор 1 и N-1 линий задержки 2-4, подключенные к выходкам

0 синхронизатора 1 и каждой из линий 2-4 задержки N генераторов 5-8 импульсов, подключенные к выходам последних N излучающих пьезопреобразователей 9-12 с раз- личными собственными частотами N

5 приемно-усилительных каналов, состоящих кахедый из М приемных пьезопреобразователей 13-20, пространственно разнесенных на одинаковое, равное двум-трем длинам ультразвуковых волн, расстояние I друг от

0 друга, и установленных симметрично относительно соответствующего излучающего пьезопреобразователя 9-12 (фиг. 2). суммирующих избирательных усилителей 21-22 и элементов 23-24 задержки, и подключен5 ные к выходам приемно-усилительных каналов последовательно соединенные сумматоры 25 и индикатор 26.

Работа ультразвукового дефектоскопа для контроля крупнозернистых материалов

0 осуществляется следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, инициирующие работу генераторов 5-8 в моменты времени 0,Т, 2Т ... (N-1)T. В эти моменты с выходов генераторов 5-8 на

5 излучающие пьезопреобразователи 9-12 с собственными частотами fi, f2fN поступают радиоимпульсы с теми же несущими частотами, Выбор этих частот производится таким образом, чтобы излучаемые сигналы

0 были статически независимыми, т.е. ортогональными в частотной области. Тем самым в контролируемое изделие последовательно через промежутки времени Т излучаются N статистически независимых импульсов,

5 что обеспечивает частотную декорреляцию соответствующих эхо-сигналов от дефектов и структурных неоднородностей.

Приемные сигналы снимаются с приемных пьезопреобразователей 13-20, сумми0 руются и усиливаются в избирательных суммирующих усилителей 21-22, задерживаются в элементах задержки 23-24, вновь суммируются в сумматоре 25 и подаются на индикатор 26, Разнесение приемных пье5 зопреобрзсователей должно быть достаточ- ным (не менее двух-трех длин ультразвуковых волн) для обеспечения пространственной декорреляции эхо-сигналов от дефектов и структурных неоднородностей. Суммирование приемных сигналов в

усилителях 21-22 и сумматоре 25 при выполнении условий частотной и пространственной декорреляции обеспечивает увеличение отношения сигнал/структурный шум на выходе предлагаемого ультразвукового дефектоскопа.

Формула изобретения Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхро- низатор и N-1 линий задержки, подключенные к выходам синхронизатора и каждой из линий задержки N генераторов импульсов, подключенные к выходам последних N излучающих пьезопреобразова- телей с различными собственными частотами, N приемно-усилительных каналов, содержащих каждый последовательно соединенные избирательный усилитель и элемент задержки, и индикатор, о т л и ч а

ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности при контроле качества крупнозернистых материалов, он снабжен сумматором и установленными в каждом из

N приемно-усилительных каналов М пространственно разнесенными на одинаковое, равное двум-трем длинам ультразвуковых волн, расстояние приемными пьезопреобразователями, имеющими

одинаковую собственную частоту, установленными симметрично относительно соответствующегоизлучающегопьезопреобразователя и соединенными с входами избирательного усилителя, в каждом приемно-усилительном канале избирательные усилители выполнены суммирующими,а выходы элементов задержки соединены с входами сумматора.

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества материалов и изделий и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии изделий, выполненных из материалов, имеющих крупнозернистую структуру - сталей аусте- нитного класса, бетонов, композиционных материалов. Цель изобретения - повышение чувствительности контроля за счет ввеИзобретение относится к технике неразрушающего контроля качества материалов и изделий и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии изделий, имеющих крупнозернистую структуру сталей аустенитного класса, бетонов, композитных материалов. Известно устройство ультразвукового контроля эхо-импульсным методом, в котором отстройка от структурных помех обеспечивается за счет выбора оптималь ных параметров контроля. дения наряду с частотой декорреляцией и пространственной корреляции. Вводимые приемные пьезопреобразователи с собственной частотой fN, расположенные друг от друга на одинаковые, равные двум-трем длинам ультразвуковых волн расстояниях и симметрично расположенные относительно соответствующего излучающего пьезопре- образователя, позволяют обеспечить пространственную дскорреляцию приемного эхо-сигнала от дефекта и сигналов от структуры неоднородностей изделия, что обеспечивает статистически независимые реализации структурного шума на каждом из приемных пьезопреобразователей. Выполнение избирательного усилителя суммирующим в каждом из N приемно-усилительных каналов обеспечивает когерентное суммирование эхо-сигналов от дефекта и некогеректное суммирование структурного шума, что приводит к увеличению отношению сигнал/структурный шум и повышение чувствительности контроля. 2 ил. Известен ультразвуковой дефектоскоп для контроля изделий с большим уровнем структурного шума, в котором выделение эхо-сигнала от дефекта осуществляется за счет использования частотной декорреля- ции эхо-сигналов от дефекта и сигналов, от- раженныхотструктурных неоднородностей. за счет частоты каждой из посылок зондирующего сигнала. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является ультразвуковой сл с VJ х со о VI о

ч

Фяг. 2