Способ ультразвукового контроля изделий Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

(54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ

12

Изобретение относится к неразрушакицему контролю ультразвуковым методом и может быть, использовано для контроля изделий.

Известен способ ультразвукового контроля, заключающийся в том, что в изделии возбуждают ультразвуковые колебания, принимают донный сигнал и по его амплитуде судят о наличии и размере дефекта 1.

Недостатком этого способа является низкая точность контроля, поскольку оценка амплитуды донного сигнала производится без у:чета условий контроля (чистота поверхности, смачиваемость в текущий момент и момент контроля) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том, что изделие сканируют преобразователем, возбуждают в изделии ультразвуковые колебания в виде последовательности посылок, принимают прошедшие через изделие сигналы, осредняют амплитуду сигналов, пришедших за предыдущие п посылок и производят сравнение принятых сигналов, по

результатам которого определяют наличие дефекта в изделии 2.

Недостатком известного способа является низкая точность контроля, ак как в нем не корректируется Осредненная амплитуда донного сигнала в зависимости от скорости сканирова{{ия.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля.

10

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ультразвукового контроля изделий, заключающемуся в том, что изделие сканируют преобра15зователем, возбуждают в изделии ультразвуковые колебания в виде последовательности посылок, принимают прошедшие через изделие сигналы, осредняют амплитуду сигналов, пришедших

20 за предыдущие п посяллок, и производя. сравнение принятых сигналов пр результатам которого определяют наличие дефекта в изделии, возбуждение в изделии ультразвуковых колебаний произ25 водят с частотой следования, пропорционёшьной скорости сканирования, а наличие дефекта в изделии определяют по соотнесению амплитуды текущего принятого сигнала и осредненной амплиту 0 ды сигналов предыдущих п посылок. На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предложенный способ. Устройство состоит из последовательно соединенных датчика 1 скорост сканирования, синхронизатора 2, генератора 3 зондирующих импульсов, усилителя 4, временного селектора 5, пикового детектора б, компаратора 7 и индикатора 8, а также последовательно соединенных генератора,9 счет ных импульсов, элемента И 10, счетчи ка 11, блока 12 задержки, выполненного, например, в виде N параллельно включенных регистров сдвига, входами соединенных с выходом счетчика 11, а выходами - с преобразователем код пачка импульсов, реверсивного счетчика 13, ко второму входу которого подключен выход элемента и 10, цифро аналогового преобразователя 14 и потенциометра 15, кроме того, устройство состоит из последовательно соединенных и включенных между выходом синхронизатора 2 и средней точкой потенциометра 15 формирователя 16 строб-импульса, триггера 17 и аналогового ключа 18, выход которого соединен со вторым входом компаратора 7 преобразователь 19 амплитуда-длитель ность включен между выходом селектора 5 и входом элемента И 10, а преоб разователь 20 - с выходом генератора 3 зондирующих импульсов. Устройство для Осуществления -способа работает следующим образом. При сканировании изделия 21 преобразователем 20 кинематически соединенный с ним датчик 1 скорости посылает импульсы на вход синхронизагтора 2. Частота повторения запусканэщ импульсов прямо пропорциональна скорости. Синхронизатор 2 запускает генератор 3 зондирующих импульсов, фор Мирователь 16 строб-импульса, послед ний открывает селектор 5 и сбрасывае в О триггер 17, который устанавливается в по заднему фронту строб-импульса. Прошедший через изделие ультразвуковой сигнал (6 случа контроля теневым методом) или донный сигнал (в случае контроля эхо-импуль сным методом) усиливается в усилителе 4. и через открытый селектор 5 пос тупает на входы пикового детектора 6 и преобразователя 19 амплитуда- длительность. Последний совместно с генератором 9, элементом И 10 и счетчиком 11 формирует цифровой код амплитуды донного сигнала. Осреднение амплитуды донного сигнала за п преды дущих посылок осуществляется посредством блока 12 задержки и реверсивного счетчика 13, которые выполняют арифметическую операцию v,.4itv...) - п+1 амплитуда донного сигнала, накопленная за n-fK посы.пок; UK - амплитуда, донного сигнала, накопленная за К посылок; К - число посылок, за которое происходит осреднение; i т текущий номер посылки; п - число первых импульсов; и, - амплитуда текухцего донного сигнала(в цифровом виде); Ww осредненная за п посылок амплитуда донного сигнала (в цифровом виде). Цифровое значение Ugj, преобразуется посредством преобразователя 14 в аналоговую величину и через открытый аналоговый ключ 18 поступает на вход компаратора 7. Амплитуда текущего значения донного сигнала, преобразованная пиковым детектором б в постоянный уровень, также подается на вход компаратора 7, в котором происходит сравнение .среднего значения амплитуды донного сигнала с его текущим значением. Неинформативные изменения амплитуды донного сигнала, вызванные изменением затухания ультразвука в материале изделия, нестабильностью приемно-излучающего тракта и т.д. являются монотонными с малым приращением. При сканировании изделия при наличии дефекта изменения донного сигнала носят резкий характер. В этом случае отрицательное приращение амп-, литуды донного сигнала имеет достаточную величину, в результате чего срабатывает компаратор 7 и выдает сигнал .на индикатор 8. Потенциометр 15 позволяет плавно регулировать уровень приращения, которое задается заранееи определяет срабатывание компаратора 7. Запуск синхронизатора 2 от датчика 1 сканирования обеспечивает неизменность объема выборки п,а следовательно, и среднего значения амплитуды донного сигнала от изменения скорости сканирования. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет выявлять непротяженные дефекты. В случае необходимости выявлять протяженные де.фекты типа строчка и Т..П., с выхода индикатора 8 может быть подан сигнал, запрещающий продвижейие информации в блоке 12 посредством выключения генератора 9 и запрета второго элемента И 22, через который подаются импульсы сдвига в блок 12. Указанные элементы и связи обеспечат неизменность среднего значения амплитуды донного сигнала в течение времени прохода преобразователя 20 над дефектным участком. После окончания такого участка устройство не нуждается во времени восстановления среднего значения и.сразу переходит. в обычный режим. Изобретение , благодаря анализу приращения донного сигнала и синхрон зации зондирования со сканированием изделия,существенно повышает точность и достоверность контроля в условиях нестабильной скорости сканирования. Формула изобретения Способ ультразвукового контроля изделий, заключающийся в том, что изделие сканируют преобра зователем, возбуждают в изделии ультразвуковые колебания в виде последо вательности посылок, принимают прошедшие через изделие сигналы, осредняют амплитуду сигналов, пришедших за предыдущие п посылок,и производят сравнение принятых сигналов, по результатам которого определяют наличие дефекта в изделии,о тличайщийс я тем, что, с целью повьоиения. .точности и достоверности контроля, возбуждение в изделии ультразвуковых колебаний производят с частотой следования, пропорциональной скорости сканирования, а наличие дефекта в изделии определяют по соотношению амплитуды текущего принятого сигнала и осредненной амплитуды сигнгшов предыдущих п посылок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 252700, кл. G 01 N 29/04, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР по э аявке 2576275/25-28, .кл/С 01 N 29/04, 1978 (прототип).