Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп Советский патент 1977 года по МПК G01N29/04 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭХО-ИМПУЛЬСНЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к технике ульт- развуковьгх неразрушающих испытаний ма- гериалов и изделий и может быть исПольйовано в частности, для контроля качества |наделий , в машиностроении и металлуррни. Известен эхо-импульсньтй дефектоскоп JCOдержащий ультразвуковой преобразовател .каскад приема-передачи ультразвуковых ко. :лебаннй, синхронизатор, два временных се Лектора эхо-сигналов и регистратс. Недос- тактом такого дефектоскопа является ннз- :кая производительность. Наиболее близким по технической сушно ;сти к изобретению является эхсь-импульсный дефектоскоп 2}, содержащий синхронизатор, ультразвуковой преобразователь, соединенный с ним каскад приема-передачи ультразвуковых колебаний, подключенные к его выходу одними входами первый и второй временные селекторы и регистратор, подклю1ченный к выходу второго временного селек;тора, а выход первого временного селектора соединен со вторым входом второго временнрго селектора. Известный дефектоскоп имеет также не- I достаточную чувствительность вследствие (того, что устройство не обеспечивает не- пользование энергии эхо сигйала от перед ней грани ко1зтропнруемого изделия. Кроме того, при вспользовавни известного дефект iCKona в автоматических установках производительность контроля низка в результате то|го, что период повторения зондирующих сигналов в нзвеством аафектоскопе превышает ;вре1у1я1рёверберацнв ультразвука между йон |ной ипередней 1гравью изделия, ...-..... : - . - . - - -. Прейложенное устройство отличается тем, что, с целью повышения производительноiCTK контроля, он снабжен последовательно соединенными | подключенными к синхрониза тору триггером со счетным входом, диффе-J ренцируюшей цепочкой, каскадом несовпаде :ния и каскадом ИЛИ, выход которого со0щинен со вторым входом первого временно;Го селктора и с каскадом гфиема-передачиультразвуковых колебаний, и линией задержки, вход которой соединен с выходом первого временного селектора, со вторым входом триггера и со вторым входом каскада несовпадения, а выход - со вторым входом каскада ИЛИ. Указанная совокупность признаков обеспечивает выделение эхо-сигнала от передней грани и возбуждение им генератора в момент времени, совпадающей с колебаниям возбуждаемыми эхо-сигналом от передней грани с точностью до фазы. На фиг. 1 дана блок-схема варианта исполнения ультразвукового эхо-импульсного дефектоскопа; на фиг. 2 - временная диаграмма процесса автоматического самоза- пуска генератора каскада приема-передачи ультразвуковых колебаний. Ультразвуковой эхо-импульсный дефекто- скоп состоит изсинхронизатора 1, триггера 2 со счетным входом, дифференцирующей це пи 3, каскада 4 несовпадения, каскада 5 ИЛИ, линии 6 задержки, ультразвукового преобразователя 7, каскада 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний, первого вре менного селектора 9, второго временного селектора 10 и регистратора 11. Выход синхронизатора 1 соединен со вхо дом генератора ( на блок-схеме отдельно не показан) каскада 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний через последователь но соединенные между собой триггеры 2 со счетным входом, дифференцирующую цепь 3, каскад 4 несовпадения и каскад 5 ИЛИ, Ультразвуковой преобразователь 7 соединен с каскадом 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний, выход которого соединен со входами двух последовательно-соединенных каналов первого и второго временных селекторов 9 и 1О. Выход первого временного селектора 9 соединен также со вторым входом каскада 4 несовпадения, вторым вхоцом триггера 2, и через линию 6 задержки - со BTOpbiM входом каскада 5 ИЛИ, а выход второго временного селектора 10 соединен с регистратором 11. Работает устройство следующим образом. Синхроимпульсы а с выхода синхронизатора 1 поступают на триггер 2, включен- ный по счетному входу. С выхода триггера 2, импульсы б дифференцируются дифферен цирующей цепью 3 и их фронты в через каскад 4 несовпадения поступают на каскад 5 ИЛИ. С выхода каскада 5 ИЛИ нормализованные импульсы е в момент времени запускают генератор каскада приема-передачи ультразвуковых колебаний и первый временной селектор 9 эхо-сигнала от передней грани изделия. Генератор каскада возбуждает преобразователь 7, зондирующий сигнал через столб жидкости про никает в контролируемое изделие. Эхо-сигналы от перецпей грани изделия, от дефекта 1 от задней грани изделия усиливаются уси- лителем каскада 8 иркема-передачи ультразвуковых колебаний и поступают на первый временной селктор 9 эхо-сигналов от передней грани и второй временной селектор 10 эхо-сигналов от дефекта. Выделенные в первом временном селекторе 9 и нормализованные сигналы г от передней грани запускают второй временной селектор 10 эхо-сигналов от дефектов. Выделенные вторым временным селектором 10 дефекты поступают на регистратор 11. Нормализованные импульсы г от передней грани через линию 6 задержки поступают на каскад 5 ИЛИ и затем возб5 ждают генератор каскада 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний импульсами е. Так как генератор каскада приема-передачи ультразвуковых колебаний возбуждается выделенным эхо-сигналом от передней грани изделия, то колебания, возбужденные в преобразователе электрическим сигналом, совпадают по времени с колебаниями, возбуждаемыми эхо-сигналом,С помощью линии 6 задержки подбирают момент подачи электрического сигнала на преобразователь 7 таким , чтобы эти колебания совпали по фазе. В этом случае энергия зондирующих сигналов существенно возрастает, а так как процесс синфазного суммирования имеет место в следующих тактах возбуждения преобразователя, следовательно повыщается чувствительность дефектоскопа. Так как частота повторения зондирующих сигналов значительно больще, чем в известном дефектоскопе, то производительность контроля крупногабаритных изделий может быть существенно повышена. В случае отсутствия сигналов от передней грани, например, при нарушении акустического контакта, генератор каскада 8 приема-передачи запускает импульсами синхронизатора 1, как было показано ранее. Однако в режиме автоматического запуска генератора может произойти сбой работы, ввиду того, что частота самозапуска превыщает частоту следования синхроимпульсов и, в общем случае, не кратна ей. Чтобы этого не происходило, нормализованные импульсы г с выхода канала селектирования 9 эхо-сигналов от передней грани поступают также на один из входов триггера 2 и каскада 4 несовпадения Например, синхроимпульс а, приходящий в момент времени tg, не совпадает по времени с нормализованным импульсом от передней грани г, приходящим в момент времени tz При этом синхроимпульс в момент времени tg переводит треггер в другое состояние, а импульс г в момент Ья переводит его в исходное состояние. На выходе дифференцирующей цепи 3 появляется импульс в, но так как он

поступает на каскад 4 несовпадения, на второй вход которого в этот же момент времени tg поступает нормализованный импульс г, то на выходе каскада 4 несовпадения в этот момент импульса д не бу- дет, а генератор каскада 8 приема-передачи ультразвуковых колебаний запускает от импульсов е, представляющих собой прошедшие через линию 6 задержки и каскад 5 ИЛИ нормализованные импул.ьсы от передней грани изделия.

Формула изобретения

Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп, содержащий синхронизатор, ультразвуковой преобразователь, соединенный с ним каскад приема-передачи ультразвуковых колебаний, подключенные к его выходу одними 20 входами, первый и второй временные селекторы и регистратор, подключенный к выходу второго временного селектора, а выход перво1 о временного селектора соединен со вторым входом второго временного селектора, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, он снабжен последовательно соединенными подключенными к синхронизатору триггером со счетным входом, дифференцирующей цепочкой, каскадом несовпадения и каскадом ИЛ выход которого соединен со вторым входом первого временного селектора и с каскадом приема-передачи ультразвуковых колебаний, и линией задержки, вход которой соединен с выходом первого временного селектора, со вторым входом триггера и со вторым входом каскада несовпадения, а выход - со вторым входом каскада ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I I i (

BpeMfi .г