Устройство для контроля сварных соединений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ методом акустичесжой . эмиссии, содержащее последова телыю соедине.гные преобразователь предварительный усилитесь, основной усилитель с фильтром, амплитудный детектор. к выходу которого -паралпельво подключены И каналов из последовательно соединаИНЫХ амплитудного дифференциального дискриминатора, счетчика, импульсов и цифрового индикатора, OTnB4f io. щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, ово снабжено в каждом канале ком1|аратором числа импульсов, включенным между дискриминатором и счетчиком импульсов, а также блоком программного регулирования, выходы которого связаны с управляютдими Входами компараторов, а входпредназна : чек для подключения к устройству управления сваркой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„SU„„

А рад б 01 М 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3300273/25-28 . (22) 12.06.81, (46) 300483. Бюл. ¹ 16 (72) В. В. Нечаев (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 464813, кл. G 01 Й 29/04, 1 973.

2. Дефектоскоция,. 1979, № 9, с. 49-59 (проточ-ип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ методом акустической эмиссии, содержащее цоследова тельно соедине: ные преобразователь, предварительный усилитель, основной усилитель с фильтром, амплитудный детектор, к выходу которого -параллельно подключены И каналов ив последовательно соединенных амплитудного дифФеренциального дискриминатора, счетчика, импульсов и цифрового индикатора, о т л и ч ю-щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, оно снабжено в каждом канале комцаратором числа импульсов, включе иным между дискриминатором и счетчиком импульсов, а также блоком программного регулирования, Bbl ходы которого связаны с управляю%ими входами комаараторов, а вход предназна. чен для подключения к устройству управле ния сваркой.

1 101529

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано для контроля сварных соединений методом акустической эмиссии.

Известно устройство для контроля качества материалов в напряженном состоянии содержащее преобразователь, усилитель и блок разделения импульсных сиг налов на группы с близкими по величине амплитудами. Устройство позволяет осу- щ шествить амплитудный анализ сигналов акустической эмиссии, на основе которого судят о качестве изделия 11.

Существенными недостатками устройства является невозможность осушествле- 15 ния экспресо-контроля качества изделий так как амплитудный анализ проводится после предварительной записи сигналов на магнитную ленту. Кроме того, необходима дополнительная обработка сигналов с целью получения дифференциального раопределения амплитуд, так как устройство обеспечивает только интегральный ампли- тудный айализ. Надежность контроля в условиях помех, излучаемых самим объектом контроля, низка, поскольку в устройстве не предусмотрены меры по обеспечению помехозашище нности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля сварных соединеЗО ний методом акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные преобразователь, предварительный усилитель, основной усилитель с фильтром, амплитудный детектор, к выходу которо- З5 го параллельно подключены И каналов из последовательно соединенных амплитудного дифференциального дискриминатора, счетчика. импульсов и цифрового индикатора (2 1.

Однако данное устройство не позволяет контролировать возникновение и развитие при сварке дефектов, сигналы от которых сравнимы по амплитудам или лежат ниже максимального уровня помех,. 45 создаваемых самим процессом сварки.

Это обстоятельство ограничивает предел чувствительности контроля, не позволяя, в частности, регистрировать микротрешинообразова ние. 50

Бель изобретения - повышение чувствительности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля сварных соеди нений снабжено в каждом канале компаратором числа; импульсов, включенным между дискриминатором и счетчиком импульсов, а также блоком программного

7 2 регулирования, выходы которого связаны с управляющими входами компараторов, а вход предназначен для подключения к устройству управления сваркой.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройство для контроля сварных соединений; на фиг. 2 - вариант схемы компа ра тора.

Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 акусти-, ческой эмиссии, предварительный усилитель 2, фильтр 3 . верхних частот, основной усилитель 4, амплитудный детектор

5, к выходу которого параллельно подключены последовательно соединенные амплитудные дифференциальные пискриминаторы 64 — 6„„, компараторы 7 — 7>, счетчики 8„- 8 импульсов и цифровые индикаторы 9 — 9И и блок 10 програм4 много регулирования, а также устройство 11 управления сваркой.

Каждый компаратор 7, „, содержит счетчик 12 импульсов с переменным коэффициентом деления, триггер 13, схему

14 совпадения и аналого-цифровой преобразователь 15.

Устройство работает следующим образом.

Акустические волны, возникающие в процессе сварки, воспринимаются преоб- разователем 1, расположенным на свариваемой конструкции, преобразуются в электрические сигналы, которые после предварительного усиления в предваритель ном усилителе 2 проходят через фильтр

3 верхних частот, служащий для устранения низкочастотных помех производственного происхождения, усиливщотся усилителем 4 и подводятся к амплитудному детектору 5. Продетектированные импульсы сортируются палее по группам (каналам) с помощью амплитудных дискримина« торов 6. Количество каналов выбирают исходя из установленных воэможностей раздельной регистрации различных дефектов сварки (напрнмер, микроразрушений, горячих трещин, холодных трещин в различных зонах сварного „соединения и др} или пифференцированной оценки размеров дефектов преимущественно одного вида (например, хрупких трещин}, а ширину каждого канала — в соответствии с динамическим диапазоном амплитуд сигналов от анализируемых процессов, так как каждый канал характеризует степень потенциальной опасности дефектов.

После разделения по каналам потоки сигналов квантуются на временные интервалы (текущие реализации), длитель97 4 интервала к интервалу по даранее установленной закономерности (программе). Работа блока 10 синхронизирована с движением сварочной горелки, что обеспечивается командными сигналами, периодически поступающими от устройства 11 управления сваркой.

Управляющие напряжения, поступающие от блока 10 программного регулирования на входы 2 и определяюшие пороги сравнения компараторов 7, задают коэффициенты деления счетчиков 12 с помощью аналого-цифровых преобразователей 15.

С блока 10 на счетчики 12 поступают также хронирующие импульсы, определяя» шие длительности интервалов квантования. .Выход счетчика 12 через. триггер 13 связан с одним из входов схемы 14 совпадения, другой вход которой непосредственно соединен с.входом 1 счетчика 12.

Как только- сумма импульсов. счетчи» ка 12 в каком-либо компараторе 7 „ превысит заданный-коэффициент деления, срабатывает триггер 13 и удерживает схему 14 совпадения в открытом состоянии до окончания интервала квантования.

В -течение этого промежутка времени все импульсы, поступающие на вход 1 компаратора, непосредственно попадают на его выход и фиксируются далее счетчиком 8 как полезная информация.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение чувствительности контроля благодаря выявлению более мелких дефек.тов, сигналы от которых частично или полностью маскируются фо- ном сварки. Это, в свою очередь, повышает достоверность оценки качества сварки в целом.

3 10152 ности которых определяются условиями получения требуемой стационарности процесса; в пределах интервала (пра тически длительности интервалов выбираются в пределах 30-300 с в зависимости от вида технологического процесса и применяемых материалов). В пределах каждой реалцэации производится суммирование импульсов и сравнение текущей суммы с по- .. роговой величиной (эталоном). Эти опера ч и ции осуществляются в компараторах 7 .

Если в течение текущего интервала порог не будет превышен, сигналы на выходах компараторов 74 и не появляются и индикаторы 9,. „фиксируют нули, что свидетельствует об отсутствии дефектов за время данной реализации. В случае дс»- . стижения порога раньше окончания интервала квантования импульсы переполнения

- поступают в счетчики 8 и их.сумма, накопленная эа оставшийся до конца ий.тервала промежуток времени, будет- соответствовать количеству импульсов,. возникших в результате дефектообраэования. Наполнение счетчиков происходит, таким о 2> разом, порциями от интервала к интервалу.

Индикаторы 9<и показывают величину текущей суммы импульсов, полученной нарастающим итогом, за время, прошедшее с н чал контроля. Поледняя amep- 36 претируется как число актов разрушения структуры материала. Заключение о качестве сварки делается исходя из коли-чества накопленных в счетчиках S > им« пульсов с учетом веса" каждого каиа3S

Блок 10 программного регулирования осуществляет квантование сигналов по .времени и выдачу управляющих напряже-. ний, меняющихся во время сварки от

1015297

Составитекь Т. Головкина

Редактор Е. Папп ТехредМ.Гергель Корректор И. Шулла

Заказ 3199/41 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4