Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1980 года по МПК G01N29/04 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ультразвуковым методом и может быть использо вано для контроля качества изделий. Известен ультразвуковой дефекто скоп, содержащий генератор зондирующих импульсов, синхронизатор, формирователь управляющего импульса, искатель, усилитель и дифференцирующую цепь i . Недостатком устройства является низкая точность контроля. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и,достигаемому результату является ультра.звуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхроН1 затор, генератор зондирующих импу сов, преобразователь, усилит-ель и бйок умножения, формирователь строб импульсов, включенный ме)сду синхронизатором и усилителем, и индикатор Недостатком известного дефектоскопа является низкая точность и достоверность контроля, ввиду того, что в нем не предусмотрено слежение за акустическим контактом, кроме того требуется расшифровка результ .тон контроля, так как на выходе суммирующего регистратора получают логарифм площади дефекта, а не его , эквивалентный размер. Цель изобретения - повьиаение точности и достоверности контроля. Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп снабжен последовательно соединенными кварцевым генератором, счетчиком, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, и запоминающим блоком, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, блоком временной регулировки чувствительности,, включенным между счетчиком и блоком умножения, последовательно соединенными интегратором, вход которого подключен к выходу блока умножения, блоком коррекции и вычйслительным блоком, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, компаратором, включением между блоком умножения и интегратором и соединенным выходом с запоминающим блоком и входом интегратора,дополнительным усилителем,первый вход которого соединен с выходом преобразователя,а второйвход с выходом формирователя стробимпульсов, блоком контроля акустического контакта, включенным между дополнительным усилителем и блоком коррекции, вход индикатора подключен к выходу блока контроля акустического контакта.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь . 3, усилитель 4, блок 5 умножения, формирователь б стробимпульсов, включенный между синхронизатором 1 и усилителем 4, индикатор 7, последовательн соединенные кварцевый генератор 8, счетчик 9, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, запоминающий блок 10, второй вход которого подключен к выходу синхро- низатора 1, блок 11 временной регулировки чувствительности, включенный между счетчиком 9 и блоком 5 умножения, последовательно соединенные интегратор 12, вход которого подключен к выходу блока 5 умножения, блок 13 коррекции, вычислительный блок 14, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, компаратор 15, включенный между блоком 5 умножения и интегратором 12 и соединенный выходом с запоминающим блоком 10 и входом интегратора 12, дополнительный усилитель 16, первый вход которого соединен с выходом преобразователя 3, а второй вход с выходом формирователя стробимпульсов, блок 17 контроля акустического контакта, включенный между дополнительным усилителем 16 и блоком 13 коррекции, вход индикатора 7 подключен к выходу блока 17 контроля акустического контакта.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 запускает генератор 2 зондирующих импульсов, устана ливает счетчик 9 в исходное состояние. Кроме того, синхроимпульс пос-тупает в формирователь 6 стробимпульсов для усилителя 4 эхо-сигналов и усилителя 16 донного сигнала, управлет работой вычислительного блока 14 Импульсы кварцевого генератора 8 с частотой, пропорциональной скорости распространения ультразвуковых колебаний (УЗ) в материале,поступают на рход счетчика 9, который проходит ряд состояний,соответствующих глуйине распространения зондирующего УЗ импульса. Цифровым кодом счетчика 9 управляется блок 11 временной регулировки чувствительности для вычисления К - коэффициента ослабления-эхо-сигнала по формуле

. Vf. где г - расстояние от дефекта;

коэффициент затухания ультразвука.

При наличии дефекта эхо-импульс от преобразователя 3 через усилитель 4 поступает в блок 5 умножения, усиление Кг; которого управляется кодом

блока 11, где

. . Таким обравходе блока 5 умножения позом на

является сигнал, амплитуда которого пропорциональна площади S дефекта с учетом глубины залегания его. Этот сигнал поступает на вход компаратора 15, который выделяет импульс с максимальной амплитудой в зоне стробимпульса. В случае, если амплитуда эхо-импульса превышает установленный уровень, то на выходе компаратора15 появляется импульс, Который переписывает код счетчика 9 в запоминающий блок 10 с индикатором глубины залегания дефекта.

Одновременно сигнал с выхода компаратора 15 поступает на интегратор 12, в котором запоминается амплитуда пришедшего сигнала, после чего начинается процесс преобразования его в цифровой код.

Перед появлением донного сигнала формирователь 6 стробимпульсов запирает усилитель 4 и отпирает усилител 16. Импульс через усилитель 16 поступает в блок 17 контроля акустического контакта., где происходит сравнивание его с эталонным значением. В результате сравнения в блок 13 коррекции поступает сигнал коррекции в виде- цифрового кода, и одновременно загорается лампочка индикатора 7. При разности сравниваемых амплитуд, превышающей заданное значение, загорается лампа индикатора 18, свидетельствующая об отсутствии акустического контакта.

В вычислительном блоке 14 осуществляется индикация площади дефекта с учетом как глубины его залегания, так и качества акустического контакта,

. Перед работой дефектоскоп настраивают следующим образом.

Акустический преобразователь 3 устанавливают на контролируемом изделии в бездефектном месте (или на эталонном .образце) и добиваются надежного акустического контакта. После этого формирователь 6 стробимпульсов переводят в режим, обеспечивающий заведомое попадание данного сигнала в-зону измерения сигнала, отраженного от дефекта. В этом случае дефектоскоп работает в качестве толщиномера. Сигнал, пройдя через усилитель 4, блок 5 умножения и комп ратор 15, будет переписывать в запоминающем блоке 10 показания счетчика 9, соответствуя толщине изделия. Перестраивая частоту кварцевого генератора 8 добиваются, чтобы запоминающий блок 10 показывал величину, соответствующую истинному значению толщины изделия, этим добиваются пропорциональности частоты .кварцевого генератора 8 и скорости распространения ультразвука в данном материале изделия. После этого пл-авно регулируя зону измерения и фомирователя 6, добиваются, чтобы результат измерения глубины не фиксировался, таким- образом, донный сигнал из зоны измерения дефекта.

Плавно регулируя величину эталонной амплитуды донного сигнала в блок 17 добиваются загорания лампы индикатора 18, свидетельствующее о наличии коррекции по акустическому контакту.

После этого дефектоскоп готов к работе. Описываемый дефектоскоп позволяет изменять амплитуду эхо-импульса Тз зависимости от глубины залегания дефекта, обеспечивает выделение максимальной амплитуды эхо-сигнала и всех, сигналов, попавших в стробимпульс зоны контроля, а также коррекцию амплитуды эхо-сигнала в зависимости от качества акустического контакта.

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий -последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель и блок умножения, формирователь стробимпульсов, включенный между синхронизатором и усилителем,

и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля,он снабжен последовательно соединенными кварцевым генератором, счетчиком, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, и запоминающим блоком, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, блоком временной регулировки чувствительности, включенным между счетoчиком и блоком умножения, последовательно соединенными интегратором, вход которого подключен к выходу . блока умножения,блоком коррекции и вычислительным блоком, второй вход

5 которого соединен с выходом синхрониг затора, компаратором, включенным между блоком умножения и.интегратором и соединенным выходом с запоминающим блоком и входом интегратора,

0 дополнительным усилителем, первый вход которого соединен с выходом преобразователя , а второй вход - с выходом формирователя стробимпульсов, блоком контроля акустического контакта, включенным между дополнительным

5 усилителем и блоком коррекции,вход индикатора подключен к выходу блока контроля акустического контакта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 245432, кл. G 01 N 29/04,- (прототип) .