Акустический дефектоскоп

 

АКУСТИЧЕСКИЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий измерительную камеру, источник звука, микрофон, датчик положения контролируемого объекта, подключенный к выходам микрофона и датчика положения блок обработки сигналов и соединенньй с ним исполнительный механизм, отличаю- . щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности контроля и расширения функциональных возможностей , он снабжен пнёвмосистемой с клапаном и электронным ключом, включенным между выходом датчика положения и управляющим входом клапана , источник звука выполнен в виде форсунки, пневматически соединенной с пнёвмосистемой и установленной под углом и со смещением относительно оси измерительной камеры, а в последней выполнен рабочий канал.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ 1 124222

3(50 G. 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532857/25-28 (22) 04.01.83 (46) 15.11.84. Бюл. Ф 42 (72) М.В.Демидов и А.С.Канаев (71) Центральное межотраслевое конструкторско-технологическое бюро робототехники с опытным производством Института физики АН ЛатвССР (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 637661, кл. G 01 N 29/00, 1977. .2. Патент США, Р 3914989, кл. 73-69, 1975 (прототип) . (54)(57) АКУСТИЧЕСКИЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий измерительную камеру, источник звука, микрофон, датчик положения контролируемого объекта, подключенный к выходам микрофона и датчика положения блок обработки сигналов и соединенный с ним исполиительный механизм, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности контроля и расширения функциональных возможностей, он снабжен пневмосистемой с Клапаном и электронным ключом, .включенным между выходом датчика положения и управляющим входом клапана, иСточник звука выполнен в виде форсунки, пневматически соединенной с пневмосистемой и установленной под углом и со смещением относительно оси измерительной камеры, а в последней выполнен рабочий канал.

1124222

Изобретение относится к устройствам для акустического нераэрушающего контроля и может быть исполь- зовано для автоматического контроля качества полых цилиндрических деталей, например колпачков.

Известно устройство для измерения акустического импеданса, содержащее акустическую трубу, источник звука, приемник звука и подвижный . 10 поршень 1J.

Недостатками данного устройства являются низкая производительность измерений импеданса при проведении контроля, вызванная необходимостью 1S размещения контролируемого объекта в замкнутом объеме, и низкая точность контроля вследствие возбуждения стоячей волны не в самом контролируемом объекте, а в акустической трубе. 20

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности акустический дефектоскоп, содержащий измерительную камеру, источник звука, микрофон, датчик положения контролируемого объекта, подключенный к выходам микрофона и датчика положения блок обработки сигналов и соединенный с ним исполнительный механизм, причем источник звука выполнен в виде элек- 30 троакустического преобразователя, а измерительная камера в процессе контроля объекта представляет собой замкнутый объем f2 3.

Известный дефектоскоп имеет низкую производительность контроля, вызванную необходимостью размещения контролируемого объекта в замкнутом объеме, и недостаточно широкие функ. — . циональные возможности, вследствие 40 невозможности обнаружения дефекта типа вмятин, рваных краев и т.п. из-за кочструктивных особенностей дефектоскопа и выбранного тйпа источника звука. 45

Цель изобретения — повышение про. изводительности контроля и расшире.— ние функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что акустический дефектоскоп, содержащий измерительную камеру, источник звука, микрофон, датчик положения контролируемого объекта, подключенный к выходам микрофона и датчика положения блок обработки сигна- >5 лов и соединенный с ним исполнительный механизм, снабжен пневмосистемой с клапаном и электронным ключом, 2 включенным между выходом датчика положения и управляющим входом клапана, источник звука выполнен в виде форсунки, пневматически соединенной с пневмосистемой и установленной под углом и со смещением относительно оси измерительной камеры, а в последней выполнен рабочий канал.

На фиг.1 представлена схема акустического дефектоскопа,-на фиг.2— измерительная камера, продольное сечение.

Акустический дефектоскоп содержит измерительную камеру 1, источник !

2 звука, микрофон 3, датчик 4 поло жения и блок 5 обработки сигналоь

Блок 5 обработки сигналов

Ф включает последовательно соединенные избирательный усилитель 6, формирователь 7 сигнала, схему 8 совпадения и электронный ключ 9 и формирователь 10 интервала измерения, выход которого соединен с вторым входом . схемы 8 совпадения. Вход избирательного усилителя 6 подсоединен к выхо ду микрофона 3, а вход формирователя 10 интервала измерения подсоединен к выходу датчика 4 положения.

Кроме того, акустический дефектоскоп содержит исполнительный механизм 11, вход которого электрически соединен с выходом электронного ключа 9 блока, 5 обработки сигналов, и приводимый в действие исполнительным механизмом 11 разделитель 12, а также пневмосистему 13 с клапаном 14 и электронный ключ 15, включенный между выходом датчика 4 положения и управляющим входом клапана 14 пневмосистемы 13. Источник 2 звука выполнен в виде форсунки (сопла) 16, пневматически соединенной с пневмо« системой 13 и установленной под углом и со смещением относительно оси измерительной камеры 1. Измерительная камера 1 снабжена центральным рабочим каналом 17, стенки которого изготовлены иэ материала с большим удельным акустическим ""îïðîI тивлением. В измерительной камере 1, выполнены отверстия для размещения форсунки 16, датчика 4 положения-и отвода потока сжатого воздуха, по— ступающего через форсунку 16. В измерительной камере 1 также выполнены паз, в котором установлен микрофон

3, и отверстия 18 для сообщения микрофона 3 с рабочим каналом 17. По1124222 4

Механизм (не показан) ориентиро5 ванной подачи подает контролируемый объект 19, например колпачок, донышком вперед в центральный рабочий канал 17 измерительной камеры 1.

Когда край открытой части контролируемого объекта 19 окажется по высоте напротив форсунки 16, срабатывает датчик 4 положения. Сигнал с выхода датчика 4 положения через элек15 тронный ключ 15 поступает на управl ляющий вход клапана 14 пневмосистемы 13. Клапан 14 открывается и из .пневмосистемы 13 воздух поступает в форсунку 16, что приводит к работе

20 источника 2 звука. Струя сжатого воздуха от форсунки 16 входит во внутреннюю полость контролируемого объекта 19 и образует в ней стоячую звуковую волну, амплитуда и частота

25 которой характеризует качество контролируемого объекта 19. Акустические колебания через отверстия -18 поступают в микрофон 3. С выхода микрофона 3 электрический сигнал поступает на вход блока 5 обработки сигналов, а именно, на избирательный усилитель 6 и далее на формирователь

7 сигнала. Избирательный усилитель 6 настроен на параметры звуковых колебаний эталона, поэтому сигнал íà З5 выходе формирователя 7 появляется лишь в том случае, если деталь не имеет цефектов качества. С выхода датчика 4 положения сигнал еще поступает на формирователь 10 интерва- 40 ла измерения. На первый вход схемы

8 совпадения пбступает сигнал с выхода формирователя 7, а на второй - с с в::хода формирователя 10. При одновременном поступлении сигналов на 45 оба входа схемы 8 совпадения (качественный объект контроля) .на выходе схемы 8 сигнала не образуется.

При поступлении сигнала только на один вход схемы 8 совпадения (не- 50 качественный объект-контроля) на выходе схемы 8 образуется сигнал. С выхода схемы 8 совпадения через электронный ключ 9 сигналы попадают на исполнительный механизм 11, напри- 55 мер. на электромагнитный привод, и приводят его в действие. Исполнительный механизм 11 переводит разделиходкое состояние.

3 зицией 19 обозначен контролируемый объект.

Акустический дефектоскоп работает следующим образом. тель 12 в такое положение, при котором контролируемый объект, выходя из центрального рабочего канала 17 измерительной камеры 1, попадает в отделение "брак" (не показано). После ухода контролируемого объекта из измерительной камеры 1 датчик 4 положения возвращает дефектоскоп в исФорсунку 16 устанавливают под углом .о (фиг.1) к оси измерительной камеры 1 для того, чтобы обеспечить надежность образования стоячей волны во внутренней полости контролируемого объекта 19 и необходимое время нахождения детали в зоне контроля.

Экспериментально установлено, что при с (8 воздух не может надежно войти во внутреннюю полость движущегося контролируемого объекта 19, при сС> 16 контролируемый объект 19 может приобрести под действием напора настолько большое ускорение, что покинет измерительную камеру 1 до окончания процесса контроля ° Форсунка 16 установлена относительно оси измерительной камеры,1 со смещением д (фиг.2) в горизонтальной плоскости,. Это смещение Ь приводит к тому, что газодинамический поток иэ форсунки 16 может поворачивать контролируемый объект 19 вокруг его продольной оси. Оптимальное смещение h составляет от 2/3 до целого контролируемого объекта 19. Смещение Ь позволяет не только надежно выявлять дефекты границ дульца контролируемого. объекта 19, такие как необрез края дульца, рваные края, перекос дульца и т.п., но и осуществлять дополнительную очистку внутренней полости контролируемого объекта 19 от различных включений струей сжатого воздуха из форсунки 16 и вывод этих включений из измерительной камеры 1 через отверстие для отвода сжатого воздуха.

Таким образом, предлагаемый акустический дефектоскоп, содержащий измерительную камеру, источник звука, микрофон, датчик положения контролируемого объекта, блок обработки сигналов и исполнительный механизм, повышает производительность контроля, позволяя контролировать объекты в потоке без их помещения в замкнутый объем, так как в измерительной камере выполнен рабочий канал, а также.

1124222

ВНИИПИ

Тираж 822

Заказ 8272/34

Подписное расширяет функциональные возможности контроля, позволяя отбраковывать контролируемые объекты с трещинами, вмятинами, посторонними включениями во внутренней полости, дефектами границ дульца, отсутствием донышка, отклонением от номинальной длины и т.п., поскольку источник звука выполнен в виде форсунки установленной под углом и со смещением

5 относительно оси измерительной ка" меры.

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4