Измеритель толщины сварного шва к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

.1

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно иэмери-;. тегао толщины сварного шва к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу.

Известно устройство к ультразвуковому дефектоскопу для контроля сварных соединений, содержащее ключ, подключенный к выходу формирователя импульсов, триггер, oднoвибpaтopj второй ключ, блок установки амплитуды и индикатор tl3 .

Устройство позволяет определять толщину сварного соединения, однако при прозвучивании локальных дефектов, в местах перехрда толшинь от номинальной к максимуму, угол падения ультразвука, вогр луча н6 внутреннюю поверхность отличается от нормального, что. щахвоаяг к резкому изменению амплитуды эхо-ик пульсов и снижению точности измере .

НИИ.

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель толщины сварного шва к: ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу, содержащий ключ, формирователь импуш сов, подключенные к нему первый н второй одновнбраторы - первый непосредственно, а второй через клюп, линию задержки, подключенную к выходу первого одновибратора и управляющему входу ключа, схему блокировки, выполненную в виде последовательно соединенных интегратора и дискриминатора, блоки масщтабирования и измерения С

Измеритель позволяет осуществить селекцию импульсов, отраженных от локальных изменений толщины шва, однако процесс измерений не автоматизирован, что снижает производительность Дефектоскопа.

Цель изобретения - автоматизация измерений и повышение чувствительности. ; Указанная ц.ель достигается тем, что измеритель толщины сварногч шва к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу, содержащий ключ, формирователь импульсов, подключенные к нему первый и второй одновибраторы - первый непооредственно, а второй через ключ, линию задержки, подключенную к выходу первого одноБибратора и управляющему входу ключа, схему блокировки, блоки масштабирования и измерения, снабжен третьим одновибратором, двумя элементами И, а схема блокировки выполнена в виде логического элемента И, входы которогхэ подключены к единичному и нулевому вы ходам соответственно первого и второго одновибрэ оров, а выход - к входам блока м:асштабирования и третьего одновибратора, выходы которых подключены к входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к блоку измерения. На фиг,. 1 представлена блок-схема измерителя; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу измерителя. Измеритель содержит первый и второй одновибраторы 1 и 2, подключенные к выходу формирователя И1 шульсов.- (не показан), первый непосредственно, а второй через ключ 3, линию 4 задержки, подключенную к нулевому вь1ходу первог одновибратора и управляющему входу ключа 3, первый и второй элементы И 5 и 6, выходы которых подключены к блоку 7 измерения отклонения толщины. Измеритель содержит также третий од- новибратор 8, единичный и нулевой выходы которого подключены соответственн к элементам И 5 и 6, а также блок 9 масштабирования, нулевой и единичный выход которого подключены соответствен но к элементам И 5 и 6, а вход - к логическому элементу 1О. Входы элемента 10 подключеныгк единичному выходу первого одновибратора 1 и нулевому выходу второго однови ратора 2. Измеритель работает следующим образом. В момент t ;j на вход одновибратора поступает импульс (фиг, 2а), Одновибра тор 1 формирует на своем нулевом выходе сигнал Единица (фиг, 2S), а на единичном - Нуль (фиг. 2б). С нулевого выхода одновибратора 1 сигнал через линию 4 задержки поступает на управляющий вход (фиг, 2г) ключа 3 и от пирает его в момент , В момент t через открытый ключ 3 на вход одновиб ратора 2 поступает эхо-импульс и запускает его. На нулевом выходе одновиб ратора 2 формируется единичный (фиг, 2 а яа единичном - нулевой (фиг, 2) сигналы, С момента -Ьэ, и до момента единичный сигнал вторюго одновиб- ратора 2 поддерживает элемент 10 в состоянии готовности к срабатьгоанию, В момент t , когда первый одновибратор 1 возвратится в исходное состояние и на его единичном выходе снова появится Единица (фиг. 2Б), элемент 10 сработает (фиг, 23) и сформирует на выходе единичный сигнал, который будет существовать до момента t , когда второй одновибратор 2 возвратится в исходное положение. Так как время выдержки одновибраторов 1 и 2 одинаково, интервал () равен интервалу (i - Ь-.). Сигнал на выходе логического элемента 10 существует в случае, если на вход второго одновибратора 2 поступает определенного уровня эз оимлульс. Выходной игушульс логического элемента 10 поступает на вход блока 9 масштабирования и задним фронтом запускает третий одновибратор 8, В момент fc 5- формируются сигналы на выходах блока 9 масштабирования (фиг, 2и, 2к), и третьего одновибратора 8 (фиг, 2л, 2м), Если толщина материала в зоне сварного соединения равна нo fflнaльнoй величине, то длительность сигналов на выходе этих двух элементов (сплошные линии на. фиг, 2и, 2 к, 2.Л, 2м) одинакова и равна (15 - -t -), сигналы на выходе элементов И 5 и 6 отсутствуют, блок 7 измерения отклонения толщины показывает нуль, что указьтает на отсутствие отклонения толщины, - Если в зонесварного соединения образовалось провисание материала, то временные интервалы ( i - -Ь,) и (t -tr) увеличиваются по сравнению с номиналом. Формирование выходных сигналов блоком 5, как и в случае номинальной толщины, совпадает с началом формирования выходных сигналов третьим одновибратором 8 и соответствует моменту tj. Выходные импульсы третьего одновибратора 8 заканчиваются в момент Ь-| (фиг 2л, 2м) блока 5 - в момент tg (фиг. 2и, 2 к, пунктир),В интервале (t , - 4; g) на нулевом выходе блока 5 (фиг, 2и, пунктир) и единичном выходе третьего одновибратора 8 (фиг. 2л) одновременно существуют единичные сигналы, поэтому первый элемент И 5 формирует .на выходе единйчный сигнал . (фиг. 2н, пунктир), а блок 7 измеряет его длительность и показывает значение утолщения. Если в зоне сварного соединения произошло утоньщение материала, то интервалы (t - t j) и (t4 - Ij ) уменьшаются по сравнению с номиналом и интервал ( (фиг. 2и, 2R, штрих-. пунктир) будет меньше, чем (tj--). Второй элемент И 6 выделяет интервал ( (фиг. 2с, штрих-пунктир), пропорциональный отрицательному приращению толщины. Блок 7 покажет уменьшение толщины на табло.

В случае, если амплитуда эхо-импульса недостаточна для формирования импульса запуска второго одновибратора 2. то на выходе логического элемента 10 импульса не возникает и блок 7 покаг,зывает нуль.

Изобретение обеспечиЬает автоматический контроль за изменением толщины сварного соединения и повышает чувствительность благодаря тому, что измеряется отклонение толшины от номинальной.

Формула изобретения.

Измеритель толшины сварного шва,к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу, содержащий ключ, формирователь импульсов, подключенный к нему первый и второй одновибраторы - первый

I непосредственно, а второй через ключ, линию задержки, подклютенную к выходу первого одновибратора и управляющему входу ключа, схему блокировки, блоки масштабирования, н измере1шя, отличающийся тем, что, с целью автоматизации измерений и повышения чувстБитеаькости,. он снабжен третьим од- новибратором , двумя элементами И, а схема блокировки выполнена в виде логического элемента И, входы которого подключены к единичному и нулевому выходам соответственно первого и второго одновибраторов, а выход - к входам блока масштабирования и третьего одновибратора, выходы которых подключен к входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к блоку измерения.

Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 638889, кл. G, 01N 29/О4, 1977.

2 . Королев М. В. Эхо-импульсные толщиномеры. Машиностроение, 1980, с. 82-85i (прототип). з f. is i. 7 .is ifi,o i.,{n