Эхо-импульсный ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1976 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к области контроля изделий ультразвуковым методом.

Известен эхо-импульсный ультразвуковой дефектоскоп, содержащий пьезопреобразователь, генератор и приемно-регистрирующий блок.

Однако в известном дефектоскопе недостаточно повышается разрешающая способность и отсутствует возможность увеличения чувствительности. Это обусловлено тем, что от генератора через схему задержки дополнительный импульс на пьезопреобразователь подают с временной задержкой и в противофазе с основным импульсом, поданным на пьезопреобразователь непосредственно с выхода генератора. Это несколько укорачивает излученный импульс за счет компенсации «хвоста основного импульса. Однако вследствие пьезоэффекта сократить излучение до требуемой длительности не удается.

Кроме того, в режиме приема такая система не действует, и эхо-сигнал пьезопреобразователем растягивается.

С целью повышения чувствительности и разрешающей способности предложенный дефектоскоп снабжен подключенной параллельно пьезопреобразователю линией задержки, вход которой рассогласован, а вььход нагружен на несогласованный резистор.

За счет этого в предлагаемом дефектоскопе укорочение импульса как при излучении, тпк и при приеме более эффективно, так как оно производится импульсом, сформированным из

самого укорачиваемого сигнала за счет отражения от выхода линии задержки. Это повышает чувствительность к дефектам вблизи поверхности контролируемого изделия и, соответственно, разрешающую способность.

На фиг. 1 изображена блок-схема дефектоскопа; на фиг. 2 - две возможные эпюры напряжения на входе линии задержки без пьезопреобразователя.

Предлагаемый дефектоскоп состоит из демпфированного пьезопреобразователя 1, который соединен с генератором 2, нриемно-регистрирующим блоком 3 и с несогласованным входом электромагнитной линии 4 задержки. Кроме того, преобразователь 1 имеет акустнческий контакт с контролируемым изделием 5. Выход линии задерЖКИ нагружен на несогласованный резистор 6. Линия задержки может быть либо с pacпpeдevIeнным, либо с сосредоточенными параметрами. При подаче с выхода генератора 2 на клеммы преобразователя 1 возбуждающего импульса часть энергии импульса распространяется по линии 4 задержки. Поскольку резистор 6 несогласован с волновым сопротивлением линии, то импульс

отражается и распространяется в обратном направлении, нрн этом фаза отраженного нмпульсазависит от.того, больше или меньше волнового сопротивления величина резистора 6. В результате в линии происходит реверберация нмнульса, так как вход также несогласован. Необходимое затухание (б) можно подобрать, ибо оно зависит от соотношения волнового сопротивления и величины резистора 6. Происходит аналогичная реверберация акустических нмнульсов, излучаемых каждой гранью пьезопластины в ньезосреду. Время задержки линии Г (см. фиг. 2) можно подобрать таким образом, чтобы моменты отражения акустических импульсов от поверхностей пьезопластины либо совпадали с каждым моментом отражения электрического импульса от входа линии 4, либо чередовались через один. При этом фазы реверберирующих электрических импульсов могут либо совпадать, либо быть в противофазе с акустическими импульсами через один период отражений (см. фиг. 2). В первом случае происходит усиление колебаний граней пьезопластины, (новышение чувствительности), а во втором - ослабление этих колебаний (повышение разрешающей способности).

Аналогичное явление имеет место, когда преобразователь работает в режиме приема, т. е. когда часть энергии эхо-сигнала ревербируется в линии, также либо усиливая, либо ослабляя колебания граней пьезопластины.

Чтобы не возникло явление перекомпенсацни, достаточно выбрать такую длительность реверберации имнульса в линии 4, чтобы она была не больше длительности реверберации акустических импульсов между гранями иьезонластины. Плавно или дискретно изменяя величину Гиб, можно регулировать чувствительность и разрешающую способность дефектоскопа. Необходимость регулирования этих параметров часто возникает в практике контроля изделий эхо-имнульсным методом.

В качестве линии задержки быть иснользован радиОКабель, соединяющий генератор и приемно-усилительный блок с пьезопреобразователем. На фиг. 1 представлена блок-схема дефектоскопа с сов-мещенным преобразователем, но в случае нрименения раздельно-совмещенного преобразователя необходимо применять две линии задержки.

Формула изобретения

Эхо-имнульсный ультразвуковой дефектоскоп, содержащий пьезопреобразователь, генератор и нриемно-регистрирующий блок, о т личающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и разрешающей способности, он снабжен нодключенной параллельно пьезопреобразователю линией задержки, вход которой рассогласован, а выход нагружен на несогласованный резистор.