Устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ В ВИДЕ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

1

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля поверхностного слоя изделий в виде тел вращения.

Известно устройство, содержащее наклонный преобразователь, генератор импульсов, усилитель и осциллограф.

гп.

Недостатком известного устройства является низкая точность и производительность контроля, так как требуются большие затраты времени запоминания промежуточных результатов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов, наклонный преобразователь, широкополосный усилитель и индикатор 2.

Недостатком известного устройства является низкая точность и производительность контроля, так как отсутствует возможность определения местоположения дефектов в изделиях из материала с неизвестной скоростью распространения ультразвука.

Цель изобретения - повышение точности и производительности контроля.

to

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком задержки, включенным между синхронизатором и индикатором, двумя преобразователями время-напряжение, сумматором,

IS включенным между блоком задержки и преобразователями, измерителем отношения сигналов, входы которого соединены с выходами преобразователей время-напряжение, и коммутатором,

20 первый вход которого предназначен для подключения к приемному наклонному преобразователю, второй вход . соединен с выходом генератора импульсое, а-выход - со входом широкополосного усилителя. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - временная развертка осциллографа. Устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения содержит два механически сопряженных преобразователя 1 и 2, помещенных в иммерсионную жидкость 3 с которой касается контролируемое изделие 4. .Преобразователь 1 подключен к выходу генератора 5 импульсов прямо, а преобразователь 2 через коммутатор 6 - ко входу широкополосного усилителя 7 и выходу генератора 5 импульсов. Кроме того устройство содержит синхронизатор 8,-выход кото рого подключен ко входу генератора 5 импульсов, блок 9 задержки, включенный между синхронизатором 8 и индикатором 10, два преобразователя вре мя-напряжение 11 и 12, сумматор 13, включенный между блоком 9 задержки и преобразователями 11 и 12, измеритель 1А отношения сигналов, входы ко торого соединены с выходами преобра. зователей время-напряжение 11 и 12 Блок 9 задержки состоит из элементов 15 16 и 17 задержки. Устройство работает следующим образом. Угол ввода ультразвука i и положе ние пьбзооВразователей 1 и 2 устана ливаются так, чтобы в точке А ввода возбуждались две поверхностные ультр звуковые волны, распространяющиеся в противоположных направлениях. Пьез образователи 1 и 2 возбуждаются коро кими импульсами от генератора 5 импульсов, который синхронизируется им пульсами синхронизации,, вырабатываемыми синхронизатором 8. После излучения ультразвуковых импульсов пьезо преобразователями 1 и 2, коммутатор 6 переключает пьезопреобразователь 2 на прием. В этом режиме пьезопреобразователь 2 будет принимать отраженный от дефекта импульс пьезопреобразователя 2 и вокруг изделия по его поверхности пробежавший ультразвуковой импульс пьезопреобразователя 1, которые, усиленные широко полосным усилителем 7 подаются на один из входов индикатора 10 (осциллографа). Запуск временных разверто двухлучевого осциллографа 10 осуществляется импульсами синхронизатора задержанными первым элементом 15 заержки на время, равное времени проега ультразвукового импульса в иммерсионной жидкости 3 от поверхности пьеопреобразователей 1 и 2 до точки А. В том случае на временной развертке осциллографа 10 будет наблюдаться карина, изображенная на фиг. 2, причем асстояния дефекта от точки А ввода льтразвука х и угол Чх будут равны оответственно X J7 г радиус круга; время прямого и обратного пробега ультразвука между точками А и Б; время кругового пробега ультразвуковой поверхностной волны, являются прямо пропорциональными tx отношению Для Точного измерения используется вторая временная развертка осциллографа 10. Для этого на второй вход вертикального отклонения посредством сумматора 13 подаются два синхроимпульса, прошедшие через отдельные элементы 1б и 17 регулируемой задержки. Путем изменения временной задержки элемента 16. задержанный им синхроимпульс совме.щаётся с вершиной эхо-импульса Б на первой развертке. Аналогично временная задержка элемента 17 устанавливается такой, чтобы задержанный им синхроимпульс совпадал с вершиной импульса 6 на первой развертке. В таком положении задержки элементов 16 и 17 равны соответственно t,, и Т, а показания измерителя 1 отВведя постоянношения равно ные множители I г или J , показания измерителя k отношения дают соответствующие координаты X или.f местоположения приповерхностного, дефекта Б. Следует отметить, что предлагаемое устройство позволяет определить местоположение любого количества приповерхностных дефектов наиболеэ часто встречающихся при термической, механической и т.п. обработках изделий. При этом в случае производственного контроля однотипных изделий при ,измерении местоположения дефектов нет

надобности в повторном устаноапении времени задержки элемента 17 которая зависит только от диаметра и материала изделия. Измерения задержки по синхроимпульсам, которые являются значительно уже эхо-сигналов, позволяет провести отсчет времени по моменту максимума эхо-сигнала и тем са-. мым делает измерения очень точными.

Формула изобретения Устройство для ультразвукового контроля изделий в виде тел вращения, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов, два наклонных преобразователя, широкополосный усилитель и индикатор, о тли чающееся тем, что, с целью повьшения точности и производительности контроля, оно снабжено блоком задержки, включенным между синхронизатором и индикаторов, двумя преобразователями время-напряжение, сумматором, включенным между блоком задержки и преобразователями, измерителем отноиения сигналов,.входы которого соединены с выходами преобразователей время-напряжение, и коммутатором, первый вход которого предназначен для подключения к приемному

наклонному преобразователю, второй

вход соединен с выходом генератора импульсов, а выход - со входом широкополосного усилителя.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 29/02, 197.

2.Авторское свидетельство СССР № 28935, кл. G 01 N 29/0, 1968

(прототип). ,