Ультразвуковой дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано при настройке и метрологической поверке ультразвуковых дефектоскопов с непрерывным излучением упругих колебаний, например для контроля рельсов с помощью вагонов-дефектоскопов . Целью изобретения является повышение точности настройки и поверки дефектоскопов за счет контроля работоспособности как передающего , так и приемного трактов дефектоскопа без перемещения преобразователей относительно эталонного образца . Излучающий преобразователь 5 в режиме контроля излучает н епрерывные немодулированные электрические колебания, которые подаются также на смеситель приемного тракта 2 дефектоскопа . Выделенный фильтром 3 сигнал доплеровской частоты подается на регистратор 4. В режиме имитации дефекс О тов на усилитель 16 мощности подается сформированный имитатором 7 дефектов импульсный сигнал с требуемыми доплеровскими сдвигом частоты, девиацией частоты и колоколообразной огибающей. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЕ ЛИК (58 4 С 01 М 29/04 " с у а1М

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В (21) 4137496/25-28 (22) 22.10.86 (46) 15.04.88. Бюл. 11 14 (71) Научно-исследовательский институт мостов Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта

{72) А.К.Гурвич, А.А.Марков, А.Я.Гении, В.IO.Ëèð и С.В.Соседов (53) 620 ° 179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 896550, кл. G 01 N 29/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1035506, кл. G 01 N 29/04, 1982. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и может быть использовано при настройке и метрологической поверке ультразвуковых дефектоскопов с непрерывным излучением упругих колебаний, например

„„SU„1388789 А1 для контроля рельсов с помощью вагонов-дефектоскопов. Целью изобретения является повышение точности настройки и поверки дефектоскопов эа счет контроля работоспособности как пере— дающего, так и приемного трактов дефектоскопа беэ перемещения преобразователей относительно эталонного образца. Излучающий преобразователь 5 в режиме контроля излучает непрерывные немодулированные электрические колебания, которые подаются также на смеситель приемного тракта 2 дефектоскопа. Выделенный фильтром 3 сигнал доплеровской частоты подается на регистратор 4. В режиме имитации дефектов на усилитель 16 мощности подается сформированный имитатором 7 дефектов импульсный сигнал с требуемыми доплеровскими сдвигом частоты, девиацией частоты и колоколообразной огибающей.

1 ил.

1388789

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано при настройке и метрологической поверке.ультразвуковых дефектоскопов с непрерывным излучением колебаний, например для контроля рельсов с помощью вагонов-дефектоскопов, Целью изобретения является повыше- 10 ние точности настройки и поверки дефектоскопов за счет контроля работо-. способности как передающего, так и приемного трактов дефектоскопа без перемещения преобразователей относи- 15 тельно эталонного. образца.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого ультразвукового дефектоскопа. 20

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1 непрерывных колебаний, приемный блок 2 с фильтром 3 выделения доплеровской частоты и регистратор 4, 25 излучающий электроакустический преобразователь 5, подсоединенный к второму выходу генератора 1, приемный электроакустический преобразователь

6, подсоединенный к второму входу приемного блока 2, и имитатор 7 дефек ов, состоящий из последовательно соединенных генератора 8 прямоугольных импульсов, формирователя 9 линейно падающего, напряжения и гене- З5 ратора 10 синусоидальных низкочастотных колебаний и формирователя ll колоколообразных импульсов, включенного между выходом .генератора 8 и вторым входом генератора 10, генератор ! непрерывных колебаний выполнен из последовательно соединенных кварцевого генератора 12, первого смесителя

13, первого фильтра 14, переключателя 15 и усилителя 16 мощности, выход 45 которого является вторым выходом генератора 1 непрерывных колебаний, и генератора 17 подстройки, выход которого включен к второму. входу смесителя 13, а имитатор 7 снабжен включенными между выходом генератора 17 и вторым входом переключателя !5, последовательно соединенными вторым смесителем 18, соединенным с выходом генератора 17, вторым фильтром 19 боковых частот, третьим смесителем

20 и третьим фильтром 21 боковых ас— тот, вход смесителя.18 соединен с выходом низкочастотного генератора

10, а второй вход смесителя 20 — с вторым выходом кварцевого генератора 12.

Дефектоскоп работает следующим образом.

В рабочем режиме контроля изделий переключатель 15 устанавливается в положение Д. При этом на излучающий преобразователь 5 через усилитель 16 мощности поступают непрерывные немодулированные электрические колебания с частотой f, которые формируются с помощью двух генераторов 12 и 17 с частотами f. и Г я путем смешивания их в смесителе 13 и выделения их суммарной частоты с помощью фильтра 14 боковых частот. Колебания генератора

12 стабилизируются с помощью кварцевого резонатора и имеют частоту, близкую к частоте fö. Частота fя генератора 17 составляет около 0,05-0,1 частоты f о и может регулироваться с помощью элемента управления f генератора 17. На выходе смесителя 13, в качестве которого можно использовать известный балансный смеситель, образуются верхние и нижние боковые составляющие с частотами f!, + Г„ и

f „ соответственно. Фильтр 14 боковых частот выделяет суммарную частоту двух генераторов f + f„=f которая и подается через. усилитель

16 на излучающий преобразователь 5.

Выполнение генератора непрерывных колебаний дефектоскопа по предлагае— мой схеме позволяет, с одной стороны, обеспечивать высокую стабильность излучаемых колебаний за счет примене" ния кварцевого генератора, с другой стороны, допускает подстройку частоты в небольших пределах под резонансную частоту преобразователей 5 и 6 искателя дефектоскопа. С выхода фильтра 14 частота f подается также на смеситель приемного блока 2 дефектоскопа в качестве опорных колебаний.

В режиме имитации сигналов от дефекта переключатель 15 устанавливается в положение И, при этом осуществляют проверку и настройку трактов дефектоскопа путем генерирования частотно-модулированных радиоимпульсов и контроля прохождения их по электроакустическому и приемному трактам дефектоскопа. Частота радиоимпульсов, генерируемых имитатором, должна отличаться от частоты излучаемых дефек1388789

Vc

Г = 2f ---- siri о((! )

* О!

О l5

40

ВНИИПИ Заказ 1575/46 Тираж 847

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тоскопом колебаний на величину имитируемой доплеровской частоты Fä, которая зависит от скорости V, скайирования и угла c(озвучивания дефекта где С вЂ” скорость распространения ультразвука в изделии.

Вследствие того, что в процессе сканирования угол озвучивания дефекта меняется, эхо-сигнал от дефекта испытывает частотную модуляцию, максимальные F4 „„, и минимальные Г,„„„ значения доплеровской частоты е-o определяются по формуле (1).

Установка имитируемой доплеровской частоты F+ производится с помощью регулятора F> генератора 10, на выходе которого формируются низкочастотные колоколообразные частотно †модулир ванные радиоимпульсы.

С помощью смесителя 18 и фильтра

l9 происходит смешивание частот генераторов 17 и 1О и выделение верхней боковой составляющей с частотой f „ +

+ F . Аналогично, с помощью смесителя 20 и фильтра 21 происходит преобразование частот (f + Fä) и f « в частоту 1 - f„+ F* = f + F< . Палее. радиоимпульсы с частотой f,+ Гд усиливаются усилителем 16 мощности и поступают в излучающий преобразователь 5. Акустические колебания, излученные преобразователем 5, распространяясь по материалу образца 22,отраются от отражателя в образце и принимаются приемным электроакустическим преобразователем 6. Электрические импульсы, соответствующие принятым колебаниям, подвергаются усилению и преобразованию в приемном блоке 2 дефектоскопа, селектируются фильтром

3 доплеровских частот и поступают на регистратор 4 дефектоскопа. В качестве излучающего преобразователя

5 можно использовать преобразователь с круговой диаграммой направленности, установленный на противоположной поверхности образца. При этом отпадает необходимость выполнения соответствующего отражателя в образце. и появляется возможность определения угла ввода приемного преобразователя по максимуму принятого сигнала.

Изобретение позволяет повысить точность настройки и поверки основных параметров дефектоскопа без применения сложных электромеханических устройств, перемещающих преобразова. — ° тели дефектоскопа относительно эталонных образцов с заданной скоростью.

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенный генератор непрерь.вных колебаний, приемный блок с фильтром выделения доплеровской частоты и регистратор, из— лучающий электроакустический преобразователь, подсоединенный к второму выходу генератора непрерывных колебаний, приемный элеткроакустический преобразователь, подсоединенный к второму входу приемного блока, и имитатор дефектов, состоящий из последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, формирователя линейно падающего напряжения и генератора синусоидальных колебаний и формирователя колоколообразных импульсов, включенного между выходом генератора прямоугольных импульсов и вторым входом генератора синусоидальных колебаний, о т л и ч а ю щ и и с ч тем, что., с целью повышения точности настройки и поверки дефектоско35 па, генератор непрерывных колебаний выполнен из последовательного соединенных кварцевого генератора, первого смесителя, первого фильтра, переключателя и усилителя мощности, выход которого является вторым выходом генератора непрерывных колебаний, и генератора подстройки, подключенного к второму входу первого смесителя, имитатор дефектов снабжен включенными между выходом генератора подстойки и вторым входом переключателя последовательно соединенными вторым смесителем, вторым фильтром,, третьим смесителем и третьим фильтром, к второму входу второго смесителя подключен выход генератора синусочдальных сигналов, а к второму входу третьего смесителя — второй выход кварцевого генератора, а рабочая частота генератора синусоидальных колебаний выбрана в диапазоне доплеровских частот