Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N29/00 

I

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества изделий в металлургической, машиностроительной и- других отраслях промышленности.

Известно ультразвуковое устройство для контроля качества изделий, содержащее генератор импульсов,излучающий и приемный преобразователи, селектор и блок деления П Недостатком известного устройства является низкая точность, вь1званная зависимостью амплитуды сигнала от изменений контролируемого параметра .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, преобразователь.

селектор, первый времяизмерительный блок и регистратор, а также первый | блок задержки, выход которого подключен ко второму входу первого времяизмерительного блока 21.

Недостатком данного устройства является низкая точность контроля, так как не учитывается погрешность, вызванная непостоянством- толщины изделия.

10

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство для контроля качества материалов,со15держащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, преобразователь, селектор, первый времяизмерительный блок и регистратор, а также первый блок задержки,

20 выход которого подключен ко второму входу первого времяизмерительного блрка., снабжено раздельно-совмещенным искателем, последовательно соединенными усилителем, вход которого подключен к приемному преобразователю искателя, вторым времяизмерительным блоком и блоком деления, включенным между регистратором и первым времяизмерительным блоком и вторым блоком задержки, включенным между генератором зондирующих импульсов и вторым времяизмерительным блоком, а выход генератора зондирующих импульсов соединен со входом излучакмцего преобразователя искателя. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, преобразователь 2, селектор 3 первый времяизмерительный блок k и регистратор 5, а также первый блок 6 задержки, выход которого подключен ко второму входу первого времяизмерительного блока k, и раздельно-совмещенный искатель 7Последний состоит из призм 8 и которых установлены излучающий преобразователь 10 и приемный преобразователь t1. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные усилитель 12, вход которого подключе к приемному преобразователю 11 искателя 7 второй аремяизмерительный блок 13 и блок k деления, включенный между регистратором 5 и первым времяизмерительным блоком k, и второй блок 15 задержки, включенный меж ду генератором 1 зондирующих импульсов и вторым времяизмерительным блоком 13. Выход генератора 1 зондирующих импульсов соединен со входом излучающего пресвразователя 10 искателя 7. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 зондирующих импульсов возбуждает в изделии посредством пре образователя 2 ультразвуковые колеба ния, которые принимаются от противоположной стороны изделия этим же пре образователем 2. Далее отраженные от изделия импульсы селектируются селек торЪм 3 и поступают для измерения на вход времяизмерительного блока . На второй вход времяизмерительного блока поступают импульсы с выхода блока 6 задержки. Генератор 1 зондирующих импульсов также возбуждает из лучающий преобразователь 10, излучает колебания в искателе 7 со скоростью распространения С, При переходе в контролируемое изделие импульс преломляется и распространяется в нем в виде продольной волны со скоростью распространения С.Углы преломления волны, отсчитываемые относительно нормали к поверхности контролируемого изделия, имеют величину arc sin (тт- sin в-). Преломленный импульс, достигнув противоположной поверхности изделия, отражается под углом относительно нормали к этой поверхности, равным углу преломления О-- На поверхности отраженный импульс испытывает преломление под углом % в призме 8, распространяясь в ней со скоростью Сд в виде импульсной продольной волны.к приемному преобразователю 11.При одинаковом расстоянии И центров преобразователей 10 и 11 от поверхности изделия, отстоящих друг от друга на расстоянии L, полное время t распространения импульса составляет величину t2 СОЗ-Й- tg,, 2Н соз Сд C/i/siBS-, толщина изделия. Импульс с выхода приемного преобразователя 11 поступает на вход времяизмерительного блока 13, на второй вход которого поступает импульс с выхода блока 15 задержки. Выходные импульсы сигналов блоков 4 и 13, пропорциональные величинам и поступают в блок 14 деления, где определяется отношениеtl-ts/ti Измеренное отношение, равное CDS (1 - 7- ,) не зави1/4сит от изменений толщины d изделия. Его величина зависит от скорости ультразвука и по его величине судят о качестве контролируемого изделия. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность контроля, так как на результаты не оказывает влияние изменение толщины изделий. Формула изобретения Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, со