Координатное устройство для ультразвукового дефектоскопа

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для автоматического определения параметров сканирования и координат дефектов при ультразвуковом контроле материалов и изделий. Цель изобретения - повышение точности путем исключения погрешностей, возникающих при сканировании контролируемого изделия по криволинейной траектории. Приемный электроакустический преобразователь 4 устанавливают на преобразователе дефектоскопа , которым осуществляют сканирование изделия. По времени прохождения ультразвука в воздухе от излучателей 3,15-18, установленных вдоль сварного шва 36, определяются два ближайших к приемнику 4 излучателя и по измеренным временным характеристикам судят 0координатах датчика дефектоскопа, 1ил о с (Л

СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ К

РЕСПУБЛИК

„, SU„„137054 (Я) 1 С О1 N 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С 3

1Р

С

4иь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4115143/25-28 (22) 25.06.86 (46) 30.01.88. Бюп, У 4 (71) Проектно-технологический институт Энергомонтажпроект" (7?) Н.А.Кеслер, И.-Ф.111едрин, М.Е.Шульман, Г.Т.Бордюгов и И.А.Коврик (53) 620,179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 8)9711, кл. G Ol N 29/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Н- 480010, кл, Г 01 N 29/04, 1973. (54) КООРДИ11АТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА (57) Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано для автоматического определения параметров сканирования и координат дефектов при ультразвуковом контроле материалов и иэделий.

Цель изобретения — повышение точности путем исключения погрешностей, возникающих при сканировании контролируемого изделия по криволинейной траектории. Приемный электроакустический преобразователь 4 устанавливают на преобразователе дефектаскопа, которым осуществляют сканирование изделия. По времени прохождения ультразвука в воздухе от излучателей

3,15-18, установленных вдоль сварного шва 36, определяются два ближайших к приемнику 4 излучателя и по измеренным временным характеристикам судят о координатах датчика дефектоскопа, 1 ил, 1370547

40

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для автоматического определения параметров сканирования и координат дефектов при ультразвуковом контроле материалов и изделий.

Цель изобретения — повышение точности путем исключения погрешностей, возникающих при сканировании контролируемого изделия по криволинейной траектории.

На чертеже представлена блок-схема координатного устройства для ультразвукового дефектоскопа.

Координатное устройство для ультразвукового дефектоскопа содержит синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, подключенный к его выходу излучающий электроакустический преобразователь 3, приемный электроакустический преобразователь 4, подключенный к его выходу усилитель

5, первый триггер б и регистратор 7, подключенный к выхоцу усилителя 5 первый селектор 8, выход которого подключен к первому входу триггера

6, подключенный к выходу синхронизатора 1, одновибратор 9, выход которого подключен к второму входу селектора 8, первый делитель 10 частоты, вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, N-1 генераторов (11-14) зондирующих импульсов, подключенные к выходам соответствующих генераторов (11 — 14) зондирующих импульсов N-1 излучающих электроакустических преобразователей (15-18), последовательно соединенные втог.,й триггер 19, второй селектор 20 л первый счетчик 21, последний выход первого делителя 10 частоты соединен с первым входом второго триггера 19 и вторым входом первого счетчика 21, подключенные к выходу первого селектора 8, последовательно соединенные инвертор 22 и первый элемент

И 23, второй вход которого подключен к выходу одновибратора 9, последовательно соединенные генератор 24 счетных импульсов и третий селектор 25, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 6, второй делитель 26 частоты и первый коммутатор 27, первые три входа которого соединены соответственно с тремя выходами второго делителя 26 частоты, а информационные входы объединены и соединены с выходом третьего селектора 25, второй элемент И 28, первый вход которого соединен с выходом перво о селектора 8, а второй вход— с первым выходом второго делителя

26 частоты, подключенный к выходу второго элемента И 28 второй счетчик 29, вход которого объединен с вторым входом второго триггера 19, реверсивный счетчик 30, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И 23 и объединен с вторым входом второго делителя 26 частоты, второй и третий входы — соответственно с первым и третьим выходами первого коммутатора 27, третий триггер

31, первый вход которого соединен с последним выходом первого делителя 10 часто ы, второй — с выходом реверсивного счетчика 30, второй коммутатор 32, первый вход которого соединен с выходом третьего триггера 31, а второй — с выходом второго счетчика 29, подключенным к третьему выходу первого коммутатора 27, третий счетчик 33, выход которого подключен к третьему входу второго коммутатора 32, и четвертый счетчик

34, первый вход которого подключен к второму выходу первого коммутатора

27, а второй — объединен с вторыми входами третьего счетчика 33 ч второго делителя 26 частоты, выходы первого счетчика 21, четвертого счетчика 34 и второго коммутатора 32 подключены соответственно к первому, второму и третьему входам регистрато. ра 7, выход синхронизатора 1 подключен к информационному входу второго селектора 20, а выход реверсивного счетчика 30 подключен к первому входу первого счетчика 21.

Кроме того, на чертеже показано изделие 35 с контролируемым сварным швом 36.

Координатное устройство работает следующим образом.

Импульсами синхронизатора 1 через делитель 10 с помощью генератора 2, 11 — 14 последовательно возбуждаются излучающие электроакустические преобразователи 3, 15 — 18, установленные вдоль сварного шва 36 контролируемого изделия 35. Прошедшие по воздуху ультразвуковые импульсы принимаются приемником 4, который установлен на преобразователе дефектоскопа, С выхода приемника 4 электрические импульсы поступают на усили1 370547 тель 5 и с его выхода — на селектор

8, где с помощью стробирующего импульса одновибратора 9 выделяются в каждом такте работы синхронизатора ультразвуковые импульсы, излучаемые тремя излучателями, которые расположены ближе всего к приемнику 4, например излучателями 15 — 17. При этом длительность импульса одновибратора

9 выбирается в соответствии с расстоянием между излучателями и зоной сканирования. С помощью триггера 6 формируются временные интервалы, равные времени прохождения импульсов ультразвука от излучателей 15 — 17 до приемника 4.

Электрические импульсы с выхода селектора 25,,количество которых соответствует укаэанным выше временным 20 интервалам, поступают на вход коммутатора 27.

С помощью делителя 26 в момент прихода первого принятого импульса с первого выхода коммутатора 27 на положительный вход реверсивного счетчика 30 поступают импульсы с селектора 25, соответствующие первому принятому сигналу (расстоянию от излучателя 15 до приемника 4), Этим же первым принятым импульсом с помощью выходного сигнала элемента И

28 запомненное в реверсивном счетчике 30 значение переписывается в счетчик 29.

Следующий принятый приемником 4 сигнал с помощью делителя 26 закрывает первый и открывает второй входы коммутатора 27, пропуская на счетчик 34 импульсы, соответствующие 4 второму принятому от излучателя 16 сигналу.

С помощью третьего принятого импульса (от излучателя 17) и делителя

26 открывается третий вход коммута- 45 тора 27, на вход счетчика 34 и вычитающий вход счетчика 30 поступают импульсы, соответствующие третьему принятому сигналу, В случае, если количество импульсов, поступающих на вычитающий вход реверсивного счетчика 30, меньше количества импульсов, поступающих на его положительный вход, с выхода реверсивного счетчика 30 на вход триггера 31 поступает импульс, с помощью которо55

ro в триггере 31 формируется временйой интервал, который открывает второй вход коммутатора 32, на выход которого поступает информация с выхода счетчика 33, Если временной интервал, соответствующий первому принятому сигналу, меньше временного интервала, соответствующего третьему имнульсу, сигнал с выхода счетчика 30 не поступает, и на выход коммутатора

32 поступает информация с выхода счетчика 29. Таким образом, с выхода счетчика 34 и коммутатора 32 поступает информация, соответствующая времени прохождения импульсов ультразвука от двух ближайших к приемнику 4 излучателей ультразвука, при любом положении приемника 4 в зоне сканирования. Эта информация с помощью известного расстояния между излучателями 3, 15 — 18 позволяет вычислить расстояние от приемника 4 (преобразователя дефектоскопа) до оси сварного шва 36. С помощью им" пульса сброса, формируемого элементом И 23 и инвертором 22, блоки 26, 30, 34, 33 возвращаются в исходное положение.

Координата расположения преббраэователя дефектоскопа (приемника 4 ультразвука) от реперной (начальной) точки вдоль сварного шва определяется как сумма интервалов (начиная от реперной точки) между излучателями ультразвука до первого из двух излучателей, от которых получена информация на выходах блоков 34 и

32. Этот результат суммируется затем с левым отрезком расстояния между левым излучателем ультразвука и перпендикуляром, восстановленным от приемника 4 ультразвука к линии, соединяющей излучатели 3, 15 — 18, Осуществляется это в устройстве следующим образом.

С помощью триггера 19 и селектора 20 формируются "ворота", через которые на счетчик 21 поступают импульсы синхронизации, количество которых определяется числом тактов работы устройства, в которые в период работы одновибратора 9 не поступает импульс ультразвука на приемник 4. Кроме того, к этому числу тактов в счетчик 21 добавляется или не добавляется (в зависимости от положения коммутатора 32) один импульс с выхода реверсивного счетчика 30, Таким образом, на счетчике 21 будет зафиксировано число тактов (расстояние от реперной точки), 1 370547

Фар мул аизобрете»))ядo

Координатное устройство для ульт- кл развукового дефектаскопа, содержл- И щее синхронизатор, генератор занди- аб рующих импульсон, подключеннь!й к его тр выходу излучающий электролкустичес- пе кий преобразователь > прием!»ы!» элект- хо роакустиче ский преобр аз анл тель > «одс ключенный к его выходу усилитель, ча первый триггер «регистратор, О тат л и ч а ющ е е с я тем, что, с нь целью повышения точности, оно снлб«. жено подключе»1«ым к выходу усилите- са ля первым селектором, выход которого НО подключен к первому входу ри г ге р»1, вь подключеннь»м к выходу синхрониз:!та- ры ра однонибрлтором, выход Ko Tope PO подключен к второму входу селектор«», rp первым делителем частотъ», вход котс— Ра рого соединен с выходом си «xpol»»oлтo- е ра, N-1 генераторами эандирую! »их им- тр пульсов, подключенными к выходам по соответствующего генерлтарл зо»д!»ру!») ко щих импульсов N-1 излучающими элс . - пе раакустическими преобразователя вт последовательно соединенными,)рым а триггером, вторым селектором и пер- I P вым счетчиком, пас:!едний ных,, перч, ваго делителя частс ь! соеди »е! с пер- че вым входом второго триггера «нто- тл рым входом первого счетчика, подклю- »е ченными к выходу первого селектора ре последовательно соединенными иннер- II I 1 тором и первым элементом И, второй нт вход которого подключен к выходу од- !»а новибратора, последова гельно саедиСО с та ни тел ь

Редактор А, Маковская Техред М. Холан«ч входу первого счетчика.

1 . Мак<-«мочкин

Корректор !I „Г!»),;;пе!«ка

Заказ 414/44

Тираж 847

ВГП1ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и, ткрытий

I 13035> Москва, iN-35, Раушскля нлб,, д.4/5

Подпис»о»

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужга1)ад, ул,ПрасKTHëÿ, которое необходимо добавить к отрезку между левым (ближайшим к приемнику ультразвука) излучателем ультразвука и перпендикуляром, восстановленным от приемника ультразвука к линии, соединяющей излучатели 3, 15 — 18 ультразвука, Информация с выходов блоков 34, 32 и 21 поступает на регистратор 7.

По полученным данным судят о координатах преобразователя дефектоскопа н процессе сканирования, 10

) )

2))

3С

)ь !

О ! с, не»ными генератором счетных и .пульсон и треть«м селекторам, нтарай вход которога соединен с выходом герного

Tp»l герл, вторым делителем чл> таты и первым KoMMутлтором, перныс три

ВХОДа КОТОРО Г») СОЕД!»НЕ»!! OОС -. НЕ т С тне!и!o с тремя выходами н Topo»;) делителя .-«лстоты, л информац«о»ив)е входы объеди»е««ы и соеди»е!!ы с BI,Iходам третьего селектарл, IITopbl!» элементам И, перньп! вход котс рого соединен с выходам первого сслс.ктора, а второй нход — с первым ныхом нторага делителя частоты, подюче«»»!.!!1 к ны:.oäó второго эдеме)«тл вторым счетчикам, нх< и ка г,".рога ъедине» с вторым нх дам второго иггер 1 реверс«в»ым счетчикам, рвый вход которого соединен с выдам первого .)лементл И » объединен нтарым входом нтopol дели .еля стоты, второй и третий нха;,ы — советсTE!енн0 с !Iåðным и трет,l»м

»хадлми первого каимут",òoð;! „третьтриггером, первый нхсд которого еди»е» с послед»«м выходам перга де«нтеля ч;)стать), »тарой — с ! ОДОМ POIIOPOI»I » )Гt) ГЧС С™«K;. > Нтаи коммутатором, пер гый вхо; котого соединен с ьь)ходам трет: его !

»ггерл, л второй — с выходс)м нтогo c»å T>«èêà > Iloдключенным ). третьнь!ход ) первого ком г) т л тор л, eть им с «ет 1!»Iсом, ньlхад кат» per дключе!«ы к рет,:ему входу нтс рого миутатарл, и «етнертым сче. ««ком> рный вход которага»»);.)ключ» н к араму выходу первого коми,тлтсрл, второй объе 1«I

»стоты ° нь»ходы I!» p)!01 o чет )к»> тнертага счетчика» I) гар») г кеммуТОР Л ПОДIС»IЮЧ(З! IЫ CC() 1 НС . ТСТН» .:«О К рноиу, второму и третьему -,«х»)длм гистратара, выход c«H »poI»« .»тopл дключен к инфс)рмлс»!)»)»ному г.. оду араго селекторл, л выход р. »ep»:и!.10 СЧЕтЧИКа Пацх.!. ))ЧЕ»! К ПЕ» ьОМУ