Ультразвуковой дефектоскоп

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь, логарифми-, ческий усилительи сумматор, генератор пилообразного напряжения, включенный между синхронизатором и вторым входом сумматора, и блок анализа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенньми пиковым детектором, коммутатором, параллельно .соединенными.двумя блоками памяти, компаратором, включенными .между сумматором и блоком анализа, а вторые входы пикового детектора, коммутатора и блока анализа соединены с выходом синхронизатора. (/)

(19) (10

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЙУБЛИН

З(51) 601 и 29 04!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (!

3 ° .1

НИЯ

1 !! !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I (21) 3374400/25-28 (22) 04.01.82 (-46) .23.06.83. Вюл. Р 23 (72) Б.Н.Лившиц, A. À.Акимов

H Е.A.Aëüòøóëü, (7i) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черйой металлургии (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 789742, кл. 601 Й 29/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 245432 кл. G01H 29/04, 1967 (нрототий). (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПу содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь, логарифми-, ческий усилитель и сумматор, генера-тор пилообразного напряжения, включенный между синхронизатором и вторым входом сумматора, и блок анализа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными пиковым детектором, коммутатором, параллЕльно "соединенными двумя блоками памяти., компаратором, включенными между сумматором и блоком анализа, а вторые входы -пикового детектора, коммутатора и блока анализа соединены с выходом синхронизатора.

1024828

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии.

Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь, усилитель, блок временной регулировки, чувствительности, а также блок памяти, пиковый детектор и соединенный с синхронизатором формирователь стробов (1).

Недостатком этого дефектоскопа является низкая точность, обусловленная зависимостью выходного сигнала от качества акустического контакта между ультразвуковым преобразователем и контролируемым изделием.

Наиболее близким к изобретению является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь, логарифмический усилитель и .сумматор, гене-. ратор пилообразного напряжения, включенный между синхронизатором и вторым входом сумматора. и блок анализа P2).

Недостатком известного дефектоскопа является то, что при автоматическом контроле точность недостаточна, так как выходной сигнал также зависит от качества акустического контакта.

Цель изобретения — повышение точности при автоматическом контроле.

Указанная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп, со держащий последовательно соедийенные синхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь, логарифмический усилитель и сумматор, генератор пилообразного напряжения, включенный между синхронизатором и вторым входом сумматора, и блок анализа, снабжен последовательно соединенными пиковым детектором, коммутатором, параллельно соединейными двумя блоками памяти, компаратором, включенными между сумматором и блоком анализа, а вторые входы пикового детектора, коммутатора и блока анализа соединены. с выходом синхронизатора.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.

Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2, ультразвуковой преобразователь 3, логарифмический усилитель 4, сумматор 5, пиковый детектор б, коммутатор 7, параллельно соединенные два блока 8 и 9 памяти, компаратор 10 и блок 11 анализа.

Вторые входы пикового детектора 6, коммутатора 7 и блока 11 анализа сое" динены с выходом синхронизатора.

Дефектоскоп содержит генератор 12 пилообразного напряжения, включенный

)с Р () >, ЛОГ где k — коэффициент пропорциональности

U — напряжение на преобразо ьи вателе 3.

С выхода логарифмического усилителя 4 напряжение поступает на вход сумматора 5.

Одновременно генератором 2 возбуждается генератор 12 пилообразного напряжения, который подает на другой вход сумматора 5 линейно убывающее

35 во времени напряжение компенсации затухания

40,где U — постоянная составляющая, а - коэффициент пропорциональности, Напряжение на преобразователе 3 зависит от амплитуды принятого ультД5 .раэвукового импульса A следующим образом

U „=29) А, где Ж вЂ” коэффициент электромеханической связи, — коэффициент акустической связи, учитывающий качество акустического контакта.

Амплитуда принятого ультразвукового импульса, отраженного от дефекта или дна, без учета второстепенных факторов, равна

-Ых

60 где

А - амплитуда возбужденного о в иэделии ультразвукового импульса, S — отражательная способность дефекта (дна);

65 между синхронизатором 1 и вторым входом сумматора 5.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом. по сигналу синхронизатора 1 генера тор 2 возбуждает ультразвуковой преобразователь 3, который связан с контролируемым изделием (на чертеже не показано), и возбуждает в иэделии ультразвуковой импульс. Отраженные

10 от дефектов и дна (кромки) иэделия ультразвуковые колебания воспринимаются тем же преобразователем 3 в совмещенном режиме (или другим цреобразователем в раздельном режиме), преобразуются в электрические колебания и поступают на вход .логарифмического усилителя 4. Напряжение на выходе логарифмического усилителя 4

U»q зависит от напряжения на его входе по следующему закону

1024828

5 с

3.5

Составитель Л. Иванов-Шиц

ТехредМ Гергель Корректор Г. Огар

Редактор В. Иванова

Эаказ 4386/41 г

Тираж 873

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 коэффициент ослабления ультразвука в материале изделия, х — расстояние от излучателя до дефекта (дна).

Амплитуда возбужденного в изделии ультразвукового импульса равна

О « фОЗБ

U - напряжение возбуждающего 10 имйульса генератора 2.

При преобразовании по известным зависимостям напряжение на выходе сумматора 5 равно

2g - 15

U; = K 1ng q SU р Uî

Таким образом, выбором формы линейно-убывающего напряжения ком« пенсации 0Ксмп обеспечивается независимость результатов контролк от расстояния до-дефекта (дна).

Напряжение с выхода сумматора 5 поступает на вход пикового детекта" ра 6. Так как пиковый детектор 6 воспринимает только положительные (для данного устройствами значения напряжения, то пиковый детектор 6 будет регистрировать только сигналы, превышающие некоторый порог — физически очевидное условие обнаружения 30 дефектов.

Чем больше динамический диапазон логарифмического усилителя 4 и чем меньше. дефекты необходимо обнаруживать, тем ниже должен быть выбран этот порог, определяемый значением напряжения Ug.

Пиковый детектор 6 и коммутатор 7 управляются стробирующими импульсами, которые вырабатываются синхронизатором 1 °

В отсутствии стробирующих импульсов блоки 8 и 9 памяти отключены от

;выхода пикового детектора 6 и хранят ,содержащуюся в них информацию, пико, ый детектор б находится в состоянии брос" ° При подаче строба дефекта из синхронизатора 1 пиковый детектор б включается в рабочий режим и его выход через коммутатор 7 подключается.к блоку 8, в котором запоминается максимальное значение импульса, отраженного от дефекта U>py . В паузе между стробом дефекта и стробом данного пиковый детектор 6 возвращается в состояние

"Сброс",.а стробом данного подключается к блоку 9 памяти, в котором запоминается максимальное .значение донного отражения Upzq.

Напряжения с выходов блоков памя-.

-ти 8.и 9 поступают на вход компаратора 10, который сравнивает разность этих напряжений с заданным значением пороговой величины (уровнем срабатывания компаратора).

Если дефект мал, то компаратор имеет на выходе "0", если дефект значительный.. — -на выходе компарато-. ра "1".

Предлагаемый ультразвуковой дефектоскоп обеспечивает независимость результатов анализа от колебаний качества акустического контакта в пределах, определяемых динамическим диапазоном логарифмического усиг лителя.