Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1978 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к области меразрушающего упьтраэвуковым методом для контроля качества материалов и изцепий.

Известен ультразвуковой дефектоскоп, соДержащий приемно-передающий нскатедь, каскад задержки начального импупьса, генератор стробирующих импульсов и индикатор ij.

Недостатком его является низкая разрешающая способность приемного тракта из-за присутствия поверхностного эхо - сигнала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные между собой генэ ратор ультразвуковых колебашгй, приемно-передающий искатель, креметшой селектор, первый усилитель и электронно-лучевую трубку, синхронизатор, подключенный к - нератору ультразвуковых колебатй и к электронно-пучевой трубке через генератор развертки, последовательно соединенные между собой, и подключенные к синхронизатору первЕ.и мультивибратор, первый триггер, первый каскад совпадения, первь1Й формирователь и второй

мультивибратор, выход которого подключен к; входу первого триггера, и регистратор, вход которого подключен к выходу первого усилителя 2.

Недостатком его является малая разрешаощая способность из-за перегрузки приемного тракта зондирующим импульсом и присутствия поверхностного эхо-сигнала.

Целью изобретения является повыше 1же разрушающей способности дефектоскопа.

Лля этого предлагаемый дефектоскоп снабжен последовательно соединенными между собой и подключенными к первому выходу первого формирователя третьим мультивифатором, вторым триггером, вторым каскадом совпадения и вторым формирователем, первый выход которого соединен с входом второго триггера, соединэнными последовательно между собой и подключе1шыми к второму выходу первого форкшровагеля четвертым мультий1братором, третьим триггером, аход которого подключен к второкту выходу второго форк-сирователя,и третт им форкя1рователем, выход которого подключен к входу временного селектора, и вторым усилителем, соедиjemibiM с прием но-пере дающим нскагепем, а пыхоп - с входами первого и второго каскалов совпадений,

На . 1 представлена бпок-схема изобрегения; на фиг. 2 - прининпиадьная схема ормкроввтепя; на фиг. 3 - временные эгао. ры.

Ультразвук ОБОЙ де |1вкгоскоп содержит последовательно сое пи is иные межпу собой синхронизатор i, генератср 2 зондирующих импупьсов, приемно-передаюший искатель 3i временной селектор 4, у сипи тел ь 5 и электронно-лучевую трубку 6. К синхронизатору подключен генератор 7 разверткие последовательно соединенные между собой м пьтивиб ратор 8, триггер 9, каскад Ю совпадения, формирователь 1.1 и мультивибратор 12, выход которого подключен к входу триггера 9. К выходу усилителя 5 подключен регист-. раторов З.К первому выходу формирователя 11 подключены соединенные последоватепьнСг мультивибратор 14, триггер 1 Sj каскад 16 совпадения формирователь 17, первый выход которого соединен с входом г риггера 15 К второму выходу формирователя 11 подкпючены соедиданные последовательно между собой мультивибратор IBj триггер 19 и форкдарователь 2О, выход которого ггодключен к входу временного селектора 4.

Вход трип ра 19 соединен с вторым выходом формирователя 17, Между приемно-передающим искателем 3 и каскада Л 10 и 16 совпадений подключен усилитель 21,

Формирователь напрюкешя блаакировашя и стробирования выполнен на гран-зксторе тйпа р-п-р по схемэ усилителя с общим эм митером.

На входе каскада стоит конденсатор 22,, включенный в базу транзистора 23. к база транзистора подключен резистор 24, .тер транзистора соединен с зекшей, а коллектор его через резистор 25, яштшощийся резистором нагрузки, подсоединен к нсточтку отрицательного напряжения К коллектору транзистора подключена цепочка состоящая из конденсатора 26 переменной е жостад своей пластиной соедида1шого с эемухей, диода 27, подключенного положительным электродом к коллектору, а отрицательным - к группе элементор; резистору 28 резистору 29 теременного сопротивления и конденсатору 30 переменной емкостИв причем второй вывод резистора 28 подсоединен к / источнику отрицательного напряжения, а также и тре ттий вывод резистора 29 и вторая обкладка конденсатора ЗО соединены с землей.

Ультразвуковой дефектоскоп работвет следующим образом.

Сидаронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы 31 и запускает гедаратор 2 ультразвуковых кшебаннй, мулстивибратор 8 задержки строб-импульса поверхности и генератор 7 развертки.

Генератор 2 возбуждает передающий пьезопреобразователь искателя 3, который преобразует электрический импульс в механические колебания. Эти копебашя передаются на вхоп временного селектора 4 и усилитель 21. В первый момент на селектор 4 подается бпа11кирующее напряжение, поэтому селектор сигналов не пропускает. Сигналы 32 (зондирующий 33, поверхностный эхосигнал 34, эхо-сигнал 35 от дефекта, эхосигнал 36 от дна изделия), проходя усилитель 21, усиливаются, детектируются и подаются на сигнальные входы каскадов 10, 16 совпадения. Каскад 1О совпадения предназначен для выделения поверхностного эхооагнала 34, а каскад 16 совпадедая - донного эхо-сигнала 36. В первый момент времени на управляющие входы этих схем подаются запрещающие уровйи с формирователей строб-импульсов триггеров 9 и 15,

Строб-импульс для каскада 1О совпадешя формируется следующим образом.

Синхроимпульс 31 запускает мультивибратор 8, который гешрирует импульс 37. Заагтм фронтом импульса 37 запускается григгер 9, который разрешающий вень 38 на каскад Ю совпадения. Г иходящий на этот каскад совпадения эхо-сигнал 34 проходит через поверхностлз и подается на формирователь 11, где они нормируются по амплитуде и делительности. Импульс 39 подается на мультивибраторы 12, 14 и 18 регулируемой задержки поверхностного эхосигнша. Задним фронтом 40, выЬаботанного мультивибратором 12, триггер 9 перебрасывается в другое состояние, и Ни. управляющий вход каскада 10 совпадения поджтся запрещающий уровень. Мультивибратор 18 вырабатывает импульс 41, который задним фронтом запускает триггер 19, вырабатывающий строб-импульс 4,2 зоны кон рсияс Мультивибратор 14 вьфабатывает имI nbc 43, длительность которого выбирается больщей длительности поверхностного эхосигнала. Задним фронтом этого импульса задускается триггер 15 - формирователь зоны выделения денного эхо-сжгнала. С триггера 15 выдается разрещающий уровень 44 на управляющий вход каскада 16 совпадения и через нее проходит до1Л1ый эхо-сигнал на форкдарователь 17, где этот сигнал нормируется по амплит де и длительности. Импульс 45 сбрасыв т триггер 15 в исходное состояние, в результате чего на каскад 16 совпадения подается опять запрещающий уровень

Одновременно импульс 45 сбрасывает триггер 19 также в исходное состояние, и на его выходе вырабатывается импульс 42, длительностью, равной зоне контроля. Импульс 42 поступает на формирователь 20, Формирователь 20 работает следующим образом, В начальный период времени, до прихода нв вход формирователя строб-импуль са 42 зоны контроля на базу транзистора 23 подается бланкирующий уровень с выхода триггера 19, Транзистор закрыт и на его коллекторе устанавливается отрицательный уровень необходимый для бланкирования селектора 4, Зондирующий и поверхностный сигналы, действующие в это , селектором не пропускаются. После прихода поверхностного эхо-сигнала через выбранное время задержки формируется передний фронт стробимпульса 42 зоны контротя, который через переходную цепочку 22 и 24 подается на ба зу трана1стора 23 и открытвает его. На кол лекторе транзистора отрицательный потенииал снижается до напряжения 46, необходимого для открытия селектора 4, Основной усипительный тракт открывается на время, равное зоне контроля, и все сигналы, находящиеся в зоне контроля, проходят селектор 4 и усиливаются основным усилитзльным трактом дефектоскопа, Селекторующий уровень подается на селек тор 4 до прихода донного эхо-а1гнала, с приходом которого на вход транзистора опять подается &1анкирующий уровень 42« мгновенно запирающий транзистор. Основной канал усилешя дефектоскопа закрыт и на пропускает действующих в это время на его вход сиг налов, Компенсация aaryxaHiw ультразвука в контролируемом изделии осуществляется цепочкой из элементов 27, 28, 29 и ЗО, подлюченных к коллектору транзистора. Когда на коллекторе транзистора -напряжение достигает уровня 46 диод 27 открывается и к коллектору подключается емкость ЗО, заряженная до уровня 46, Емкость 26 разряжается через резистор 25 и на этом резисторе формируется верщина селектарующего импульса 48. Применение предлагаемого дефектоскопа позволяет повысить его разрешающую способность, обнаруживать и penicTpnpOBaTb дефекты, находящиеся вблизи поверхности изделия. Формула изобретения Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные между собой генератор ультразвуковых колебаний, приемно-передающий искатель, временной селектор, первый усилитель и электронно-лучевую трубку, синхронизатор, подключенный к генератору ультразвуковых колебаний- и к электроннолучевой трубке через генератор развертки, последовательно соедиданные между собой, и подключенные к синхронизатору первый мультивибратор, гюрвый триггер, первый каскад совпадеш1я, первый формирователь и второй мультивибратор, выход которого подключен к входу первого триггера, и регистратор, вход которого подключен к выходу первого усилителя, отличамощийся тем, что, с цепью повыщения разрешающей способности, он снабжен последовательно соединенными между собой и подключенными к первому выходу первого формирователя третьим мультивибратором, вторым триггером, вторым каскадом совпадения и Bi-орым формирователем, первый выхо.. которого соединен со входом второго триггера, соединанными Последовательно между собой и подключенными ко второму выходу первого формирователя четвертым мультивибратором, третьим триггером, вход которого подключен ко второму выходу второго формирователя, и третьим формирователем, выход которого под.шючен к входу временного селектора, и вторым усилителем, соединенным с приемнопередающим искателем, а выход - с входами первого и второго каскадов совпадений. Источники информации, принятые во внн-О манне при экспертизе: 1,Авторское свидетельство № 1О6990, п. Gf .01 N 29/04, 1956. 2.Патент Франции № 2.038.242, кл. 01 N 29/00, 1971.

гО/J/,

32

37 Г

n

JS

...I