Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1979 года по МПК G01N29/04 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП

I

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества материалов и изделий.

По основному авт. св. 602848, известен 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 электронно-лучевой трубке через генератор развертки, последовательно соединенные между собой и подключенные к синхронизатору первый мультивибратор, первый триггер, первый каскад совпадения, первый формирователь и второй мультивибратор, выход которого подключен к входу первого триггера, и регистратор, вход которого подключен к выходу первого усилителя, последовательно соединенные между собой и подключенные к первому выходу первого формирователя третий мультивибратор, второй триггер, второй каскад совпадения, второй формирователь, первый выход которого соединен с входом второго триггера, соединенные последовательно между собой н подключенные к второму выходу первого формирователя четвертый мультивибратор, третий триггер, вход которого подключен к второму выходу второго формирователя и третий формирователь, выход которого подключен к входу временного селектора, и второй усилитель, соединенный с приемно-передаюгцим искателем, а выход - с входами первого и второго каскадов совпадений.

С целью повышения точности контроля дефектоскоп снабжен видеоусилителем с программным коэффициентом усиления, первый вход которого подключен к второму выходу второго формирователя, второй вход - к второму выходу первого формирователя, а выход - к входу регистратора, первым и вторым детекторами, входы которых подключены к выходу усилителя, а выходы - к третьему и четвертому входам видеоусилителей.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные между собой синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, приемно-передающий искатель 3, временной селектор 4, усилитель 5 и электронно-лучевую трубку 6. К синхронизатору подключен генератор 7 развертки, последовательно соединенные между собой мультивибратор 8, триггер 9, каскад 10 совпадения, формирователь 11 и мультивибратор 12, выход которого подключен к входу триггера 9. Дефектоскоп содержит также регистратор 13. К первому выходу формирователя 11 подключены соединенные последовательно мультивибратор 14, триггер 15, каскад 16 совпадения, формирователь 17, первый выход которого соединен с входом триггера 15. К второму выходу формирователя 11 подключены соединенные последовательно между собой мультивибратор 18, триггер 19 и формирователь 20, выход которого подключен к входу временного селектора 4. Вход триггера 19 соединен с вторым выходом формирователя 17. Между приемно-передающим искателем 3 и каскадами 10 и 16 совпадений подключен усилитель 21. Видеоусилитель 22 подключен первь1м входом к второму выходу формирователя 17, вторым входом - к второму выходу формирователя 11, а выходом - к входу регистратора 13. К выходу усилителя 5 подключены детекторы 23 и 24, выходы которых соединены с входами видеоусилителя 22.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы 25, запускающие генератор 2 зондирующих импульсов, мультивибратор 8 задержки строб-импульса и генератор 7 развертки. Генератор 2 возбуждает передающий пьезопреобразователь искателя 3, который преобразует электрический импульс в механические колебания, передающиеся в контролируемое изделие и отражающиеся от поверхности, дефектов и дна. Отраженные колебания доходят до приемного пьезопреобразователя искателя 3 и вновь преобразуются в электрические. Эти колебания передаются на вход временного селектора 4 и усилитель 21. В первый момент времени на временной селектор 4 подается блокирующее напряжение, поэтому селектор сигналов не пропускает. Сигналы 26 (зондирующий 27, поверхностный эхо-сигнал 28, эхо-сигнал от дефекта 29, эхо-сигнал от дна изделия 30) проходят через усилитель 21, усиливаются, детектируются и подаются на вход каскадов 10 и 16 совпадений. Каскад 10 совпадения предназначен для выделения поверхностного эхо-сигнала 28, а каскад 16 - донного 30. Сначала на управляющие входы этих каскадов подаются запрещающие уровни с формирователей строб-импульсов - триггеров 9 и 15. Строб-импульс для каскада

10 совпадения формируется следующим образом.

Синхроимпульс 25 запускает мультивибратор 8, который генерирует импульс 31. Задним фронтом импульса 31 запускается триггер 9, который подает разрешающий уровень 32 на каскад 10 совпадения. Приходящий на каскад 10 совпадения эхо-сигнал от поверхности 28 проходит через нее и подается на формирователь 1 эхо-сигнайа w поверхности, где он нормализуется по амплитуде и длительности.

Импульс 33 подается на мультивибраторы 12, 14 и 18. Задним фронтом импульса 34, выработанного мультивибратором 12, триггер 9 перебрасывается в другое состояние, и на управляющий вход каскада 10 совпадения подается запрещающий уровень. Мультивибратор 18 вырабатывает импульс 35, который задним фронтом запускает триггер 19, вырабатывающий стробимпульс зоны контроля 39, тем самым обеспечивается задержка начала стробирующего импульса, выбираемого в зависимости от длительности поверхностного эхо-сигнала.

Мультивибратор 14 вырабатывает импульс 36. Задним фронтом этого импульса запускается триггер 15 - формирователь зоны выделения донного сигнала. С триггера 15 выдается разрешающий уровень 37 на управляющий вход каскада 16 совпадения и через него проходит донный эхо-сигнал на формирователь 17, где этот сигнал нормируется по амплитуде и длительности. Импульс 38 сбрасывает триггер 15 в исходное состояние, в реультате .чего на каскад 16 совпадения подается запрещающий уровень 37. Одновременно импульс 38 сбрасывает триггер 19 в исходное состояние, и на его выходе вырабатывается импульс 39 длительностью равной зоне контроля. Импульс 39 поступает на формирователь 20, формирующий, блокирующий и селектирующий уровни для селектора 4. Блокирующий уровень 40 действует во время прихода на селектор сигналов больщого уровня - зондирующего и поверхностного, поэтому они селектором не пропускаются и не перегружают приемный тракт дефектоскопа. После прихода поверхностного эхо-сигнала через выбранное время задержки формируется передний фронт строб-импульса зоны контроля, и на селектор 4 подается селектирующий уровень. Основной усилительный тракт открывается на время, равное зоне контроля, и все сигналы, находящиеся в зоне контроля, проходят селектор 4 и усиливаются усилителем 5. Усиленные сигналы подаются на входы детекторов 23 и 24. Продетектированные сигналы поступают на вход видеоусилителя 22.

Описываемый дефектоскоп позволяет повысить точность контроля, так как увеличивается чувствительность за счет дополнительного выравнивания эхо-сигналов от дефекта.

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп по авт. св. № 602848, отличающийся тем, что с целью повышения точности контроля, он

снабжен видеоусилителем с программным коэффициентом усиления, первый вход которого подключен к второму выходу второго формирователя, второй вход - к второму выходу первого формирователя, а выход - к входу регистратора, первым и вторым детекторами, входы которых подключены к выходу усилителя, а выходы - к третьему и четвертому входам видеоусилителей.

25

К- к

гб

А

-UJ

фиг. 2