АВТОМАТИЧЕСКИЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП Советский патент 1967 года по МПК G01N29/10 

Известны автоматические ультразвуковые дефектоскопы, содержащие генератор синхронизирующих импульсов, генераторы ультразвуковых колебаний, искатели, усилитель высокой частоты, детекторы, видеоусилители - каскады совпадений, каскады запуска реле, генератор селектирующих импульсов, каскады задержки, каскад антисовпадений, запоминающие устройства, схему сравнения и индикатор.

В предложенном устройстве установлен датчик отсутствия изделия в искательной системе, подключенный к запоминающим устройствам. Датчик управляет режимом работы дефектоскопа, осуществляя совмещение стробирующих импульсов с зондирующими импульсами искателей, в результате чего вырабагывается сигнал о нормальной работе дефектоскопа.

Благодаря такому выполнению дефектоскопа можно контролировать его работоспособность.

На чертеже приведена схема описываемого дефектоскопа.

Дефектоскоп состоит из канала регистрации дефектов и канала проверки работоспособности дефектоскопа.

ров 3 ультразвуковых колебаний, пьезоэлектрические искатели 4, усилитель 5 высокой частоты, детектор 6, видеоусилитель - каскад 7 совпадений, каскад 8 запуска реле, генератор 9 селектирующих импульсов, каскад 10 задержки запуска генератора 9, схему } сравнения и индикатор 12.

Канал проверки работоспособности дефектоскопа включает в себя детектор 13, видеоусилитель - каскад М совпадений, каскад 15 задержки, каскад 16 антисовпадений, каскад 77 запуска реле, а также датчик 18 отсутствия изделия в искательной системе. Датчик имеет нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты 19, 20 и подключен к запоминающим устройствам 21, 22.

Генератор / вырабатывает серию импульсов для запуска генераторов 3, к которым подключены искатели 4. Запуск генераторов производится через распределитель 2. Импульсы с распределителя поступают также на каскад 10 задержки, через который происходит запуск генератора 9. Этот генератор вырабатывает импульс, длительность которого определяется толщиной контролируемого участка изделия. ступает на ЕЗХОД видеоусилителя - каскада 7, на другой вход которого поступает с усилителя 5 через детектор 6 зондирующий импульс, а также импульсы, соответствующие отражениям от дефектов. Каскадом совпадений усиливаются и подаются на вход каскада 8 только импульсы, совпадающие во времени с селектирующим имиульсом, т. е. импульсы, соответствующие отражениям от дефектов. Принцип проверки работоспособности пьезоэлектрических искателей и генераторов ультразвуковых колебаний состоит в выделении из зондирующего импульса сигнала, соответствующего многократным отражениям ультразвуковых колебаний в призме искателя. В связи с тем, что генераторы ультразвуковых колебаний подключены к одному общему усилителю 5, проверка работы каждого из них может быть произведена только при работе генераторов последовательно во времени. Распределитель 2 запускает генераторы поочередно. Сложный сигнал, содержащий составляющую, соответствующую отражениям от дефектов, по.дается для каждого генератора последовательно с усилителя 5 через детектор 13 на вход видеоусилителя - каскада 14 совпадений. На другой вход каскада 14 через каскад 15 задержки поступают синхронизирующие импульсы, задержанные на время, меньшее времени распространения ультразвуковых колебаний в пределах искательной головки. Эти импульсы совпадают с импульсами .шумов, возвращающимися из призмы искательной головки (на чертеже не показана). При одновременном действии импульсов на входах видеоусилителя - каскада Г4 на его выходе появляется импульс, запирающий каскад 16; на входе каскада 17 импульсы отсутствуют, что фиксируется как отсутствие отказов в перечисленных выше каскадах.

Если в одном из генераторов или пьезоискателей, возникает отказ, это будет зафиксировано как пропадание соответствующего импульса на входе усилителя 5 и, следовательно, на входе видеоусилителя - каскада 14 и на его выходе. Это приведет к прохождению селектирующего импульса через каскад 16 па вход каскада 17, который и зафиксирует отказ. Каскад 17 представляет собой схему, .фиксирующую появление на входе хотя бы одного импульса.

При отказе элементов 5 и У5 на вход видеоусилителя - каскада 14 импульсы не будут поступать и через каскад 16 пройдет серия селектирующих импульсов, фиксируемая каскадом 17.

.бон распределителя 2, выражающийся, например, в пропадании на одном из его выходов импульса, фиксируется так же, как отказ любого из генераторов. При возникновении отказа в каскаде 14 на его выходе также не будет импульсов, что приводит к появлению на выходе каскада 16 серии импульсов, фиксируемой каскадом 17.

дения через искательную систему конца контролируемого изделия. При этом размыкается нормально замкнутый контакт 19 и замыкается нормально разомкнутый контакт 20 этого датчика, обеспечивающие имитацию выявления дефекта и отказа нормально контролируемых элементов.

При замыкании контакта 20 шунтируется каскад 10, вследствие чего генератор 9 запускается одновременно с излучением посылочного импульса, импульсы на входе видеоусилителя - каскада 7 совпадают во времени и на его выходе, возникает серия импульсов отрицательной полярности, поступающая на вход каскада 8. При отсутствии отказов в генераторе 1, детекторе 6, каскадах 7, 8, генераторе 9 и каскаде 10 срабатывает реле каскада 8. Таким образом, проверка видеоусилителя - каскада 7 и каскада 8 производится путем совмещения селектирующего импульса с зондирующим. Одновременно проверяется также генератор /. При наличии отказа в генераторе / реле каскада 8 не срабатывает.

При размыкании контакта 19 обрывается цепь подачи отрицательного импульса с. выхода видеоусилителя - каскада 14 на вход каскада 16, что приводит к прохождению селектирующего импульса через каскад 16 на каскад 17. При отсутствии отказов элементов генератора /, каскадов 15, 16, 17 реле каскада 17 срабатывает.

Изделие фактически проконтролировано только при условии отсутствия отказов во всех элементах каскада. Так как проверка нормально контролируемых и нормально неконтролируемых каскадов нроизводится последовательно во времени, то дефектоскоп содержит два запоминающих устройства 21 и 22. Запоминающее устройство 22 предназначено для фиксирования отказов в распределителе 2, генераторах 3, искателях 4, усилителе 5, детекторе, каскаде 14 в процессе дефектоскопии; и в генераторе /, усилителе 5, каскадах 15, 16, 17 при имитации отказа одного из нормально контролируемых элементов.

Запоминающее устройство 21 фиксирует отказы генератора 1, детектора 6, каскадов 7, 8, 10 при имитации обнаружения дефектов. Схема может быть использована для контроля работоспособности любого количества генераторов 3 при соблюдении одного условия: частота следования селектирующих импульсов должна быть в п раз больще частоты посылок ультразвуковых колебаний отдельным генератором 3, где п.- число генераторов. Генератор I, детектор 6, каскады 7, 8, генератор 9, каскады 10, 15, 16, 17, проверка которых связана с нарушением нормальной работы дефектоскопа, не могут быть проверены в процессе дефектоскопии. Управляющая команда на проверку этих каскадов подается датчиком 18, фиксирующим момент прохож