Способ ультразвукового контроля (его варианты)

 

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1469440 А1 (51)4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Однако этот способ не обеспечивает помехоустойчивость при автоматизированном контроле со скоростью контроля, превышающей 1 м/с, так как число импульсов от дефекта не превышает 3-5.

Наиболее близким к изобретению является способ ультразвукового контроля, заключающийся в том, что расГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБР1-П НИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2943999/25-28 (22) 24. 06.80 (46) 30.03.89. Бюл. М 12 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) В. Т. Бобров, В. Д. Коряченко, А. А. Ткаченко и И. И. Фак (53) 620.179.16(088.8) .(56) Гурвич А. К. и Ермолов И. Н.

Ультразвуковой контроль сварных швов . Киев: Техника, 1972, с ° 58.

Дефектоскопия, 1966, Р 3, с. 43. (54) СПОСОБ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ (ЕГО ВЛ1ИЛНТЫ) (57) 1 . .Способ ультразвукового контроля, заключающийся в том, что располагают по обе стороны сварного шва два ультразвуковых преобразователя, возбуждают ультразвуковые колебания, принимают отраженные H теневые сигналы и по ним судят о наличии дефекта, отличающийся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости контроля, преобразователи располагают асимметрично относитель1

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь-. зовано для ультразвуковой дефектоскопии сварных швов.

Известен способ повыиения помехо- устойчивости, основанный на проверке наличия сигнала в зоне контроля в течение п периодов повторения зондирующих импульсов. но оси сварного шва, поочередно пре.образователями возбуждают ультразву" ковые колебания, измеряют длитель- ности интервалов времени между первым отраженным H теневыми сигналами в двух соседних тактах и судят о наличии дефектов при равенстве укаэанных интервалов времени.

2..Способ ультразвукового контропя, заключающийся в том, что распо пагают по обе стороны сварного шва два ультразвуковых преобразователя,,возбуждают ультразвуковые колебания, принимают отраженные и теневые сигналы и по нии судят о наличии дефекта, о т л и ч а. ю шийся тем что, с целью увеличения помехоустойчивости контроля, преобразователи располагают асимметрично относительно оси сварного шва, одновременно обоими преобразователями возбуждают ультразвуковые колебания, измеряют длительности интервалов времени между первым отраженным и теневым сигналами в каждом такте излучения и судят о наличии дефекта при равенстве укаэанных интервалов времени.

3 1 4694 полагают по обе сто.роны сварного шва два ультразвуковых преЬбразователя, возбуждают ультразвуковые колебания, принимают отраженные и теневые сигна. 5 лы и по ним судят о наличии дефекта.

При этом для исключения влияния случайных помех используют временное стробирование контролируемой зоны.

Указанный способ обладает сравнительно низкой помехоустойчивостью при наличии случайных помех, так как они равномерно распределены в тече

1 ние всего периода зондирования, что обуславливает достаточно болыпую вероятность попадания их в строб.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости контроля.

Указанная цель достигается тем, что преобразователи располагают асим- 20 метрично относительно оси сварного шва, одновременно обоими преобразователями возбуждают ультразвуковые колебания, измеряют длительности интервалов времени между первьж от- 25 ражеиным и теневым сигналами в каж-, дом такте излучения и судят о наличии дефектов при равенстве указанных интервалов времени.

Кроме того, преобразователи рас- 30 полагают асимметрично относительно оси сварного шва, поочередно преобразователями возбуждают ультразвуковые колебания, измеряют длительности ийтервалов времени между первым отра"

;женным и теневыми сигналами и судят о наличии дефектов при равенстве ука. занных интервалов времени.

На фиг. приведена схема устройства, реализующего предложенный спо„соб; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

На фиг. 2а, 6 показаны временные задержки отраженных и теневых сигналов в двух соседних тактах излучения 45 (вариант, когда преобразователи излучают поочередно); на фиг. 2 ь — то же, в каждом такте излучения (вариант, когда преобразователи излучают совме" стио в каждом такте); на фиг. 2ъ, 9временные диаграммы сигналов на выходе измерителей временных интервалов; на фиг. 2е, - то же, на выходе схемы сравнения для случая, когда ана- . лизируемые сигналы от помехи (2е) и .от дефекта (2е ); на.фиг. 2х,.:к то же, иа выходе ждущего мультивиб-, ратора для случая, когда анализируе. мые сигналы от помехи (2э) и от де1

40 Д фекта (2х ); на фиг. 2>, y — то же, на выходе линии задержки; на фиг. 2к, к — то же, на выходе схемы несовпадения для случая, когда анализируемые сигналы от помехи (2 к) и от дефекта (2 к ) ..

Устроиство согласно фиг. 1 содержит два преобразователя 1, 2, расположенных асимметрично на контролируемом изделии 3 по обе стороны сварного шва 4, два измерителя 5 и 6 временных интервалов, входы которых подключены к выходам I u II приемно» усилительных. трактов, а выходы — к входам, блок 7 сравнения, выход которого связан с входом ждущего мультивибратора 8. Выход ждущего мультивибратора 8 непосредственно, а выход

II приемно-усилительного тракта через линию 9 задержки подключены к входам блока 10 несовпадения, выход которого связан с автоматическим сигналиэатором 11 дефектов.

Способ ультразвукового контроля и его вариант заключаются в том, что в контролируемом изделии 3 двумя расположенными по обе стороны сварного шва 4 преобразователями 1 и 2 поочередно через определенный интервал времени Т возбуждают ультразвуковые колебания, принимают отраженные и теневые сигнапы, анализируют длительность интервалов времени между первыми отраженньии и теневыми сиг1 налами в двух соседних тактах излучения и при равных длительностях укаэанных интервалов сигналы классифицируются как отраженные от дефекта, а при разных длительностях — как помехи.

В интервале времени 0-1Т преобразователь 1 излучает в изделие 3 ультразвуковой импульс, которому соответствует зондирующий импульс 3,, и принимает первый отраженный сигнал от дефекта (или помехи) — d,. В том же временном интервале преобразователь 2 принимает теневой сигнал К, {прошедщий через изделие), который смешивается с сигналом преобразователя l.

В интервале времени 1Т-2Т преобразователь 2 излучает в контролируемое изделие 3 ультразвуковой импульс

3 и приникает первый отраженный сигнал d . В том же временном интервале преобразователь l принимает тенсво .

69440 6

15,,шедших с второго канала приемно-уси.:"лительного тракта через линию 9 за2б держк а (у х) — . с

В случае, когда анализируемые сигналы отражены от дефекта, ик временные задержки относительно теневых сигналов равны: 7, В случае, когда анализиРУемые сиг- Зб налы - помехи, то их временные задержки относительно теневых сигналов отличны:, Г, поскольку появление помехи в двух тактах в одно и то же время маловероятно, так как эта вероятность пропорциональна длительности строб-импульса эоны контроля.

Этот способ помехозащиты наряду с несинхронными помехами устраняет также перебраковку по сигналам, отра- 4я женньм от валика усиления сварного шва, так как отражения от валика всегда находятся на разных временных интервалах по отношению к теневому сигналу и всегда приходят после отражения от дефекта при наличии последнего.

В первом такте измеритель 5 вре- менного интервала запускается первмк

В случае одновременного проэвуча ния контролируемого изделия преобразователями 1, 2 теневые сигналы К

К1 от них приходят в канал усипения однов ременно, накладываясь один на другой. В этом случае сравнение двух интервалов d>-К, и К -д, и их дальнейшая обработка производится в каждом отдельном такте. В устройстве, реализующем способ, в этом случае достаточйо иметь только один канал усилительного такта.

5 l4 сигнал К, который смешивается с сигналами преобразователя 2.

Время прихода теневого сигнала относительно эондиру;ощего импульса а равно — (х + у), время прихода отраженных сигналов относительно зон дирующего импульса в интервале времеа ни 0-IТ равно = — 2х а в интерЭ1 а вале времени I Т-2Т равно i — 2у э7 с У где а — коэффициент, учитывающий наклонные прием и излучение; с — скорость распространения ультразвука в контролируемом материале изделия 3; х и у — расстояния от оси шва 4 изделия 3 до преобразователей I и 2 соответственно.

Задержка теневого сигнала относительно первого отраженного сигнала в интервале времени 0-IТ равна а а а — (х+у)- — 2х (у-х) —, а с с с. первого отраженного сигнала относительно теневого сигнала в интервале а а

IT-2T равна — 2у - — (х + у) с с эхосигналом от дефекта (помехи) и отключается теневым сигналом, формируя на выходе потенциал Ь, ш7„определенной амплитуды положительной полярности, где m — масштабный коэффициент измерителей 5 и 6 временных интервалов.

Во втором такте измеритель 6 временного интервала запускается теневым сигналом и отключается первым эхосигналом от дефекта (помехи), формируя иа выходе потенциал U шс отрицательной полярности соответст вующей амплитуды. Сформированные два . потенциала сравниваются блоком 7 сравнения, и при неравенстве их модулей на выходе блока 7 сравнения появляется сигнал, запускаюций ждущий мультивибратор 8, импульс. которого запрецает прохождение через блок

:10 несовпадения всех ыкпульсов, проЕсли же в обоих тактах пришли эхосигналы от дефекта, то при этом временные интервалы между эхо- и теневьм сигналами оказываются равньми, и ждущий мультивибратор 8 не запускается, оставляя открытым блок 10 не несовпадения для прохождения сигналов с второго канала приемного трак та на автоматический сигнализатор 11 дефектов, который сигнализирует о наличии дефекта.

Таким образом, предлагаемый способ контроля обеспечивает высокую помехоустойчивость при больших скоростях контроля.

Х р/ при Р =Рр К

Составитель А. Яровой

Редактор И. Келемеш Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Заказ 1354/51 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101