Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для скоростного ультразвукового контроля изделий с плоскопараллельными поверхностями. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости и точности контроля при значительных скоростях сканирования за счет излучения непрерывных ультразвуковых колебаний, анализа крутизны изменения амплитудной огибающей эхосигналов с учетом изменения скорости сканирования. Непрерывные акустические колебания излучаются в среду. Принятые эхосигналы усиливаются, детектируются, ограничиваются по амплитуде и поступают на регистратор крутизны измерения амплитуды. При крутых фронтах, соответствующих дефекту, блок измерения формирует импульс, по длительности равный интервалу времени между двумя спадами эхосигнала. Регистратор измеряет его длительность, пропорциональную глубине залегания дефекта. Порог ограничителя регулируется в соответствии с медленно меняющейся амплитудой эхосигнала, происходящей вследствие изменения акустического контакта и т.п. Блок управления вырабатывает управляющий сигнал, пропорциональный скорости сканирования. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 с О " 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

На чертеже представлена функциональнан схема ультразвукового зеркально-теневого дефектоскопа.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4345561/25-28 (22) 17.12.87 (46) 30.11.89. Бюл. Р 44 (71) Научно-исследовательский институт мостов Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.И.Образцова (72) А.А.Марков, В.Ю.Лир и А.Я.Генин (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1089511, кл. С О1 И 29/04, 1983. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЗЕРКАЛЬНО-ТЕНЕВОЙ

ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и иэделий и может быть использовано для скоростного ультразвукового контроля иэделий с плоскопараллельными поверхностями. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности контроля при значительных сКоростях сканирования эа счет излучения непрерывных

Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и иэделий и может быть использовано для скоростного ультразвукового контроля иэделий с плоскопараллельными поверхностями.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и точности контроля при значительных скоростях сканирования эа счет излучения непрерывных ультразвуковых колебаний, анализа крутизны изменения амплитудной огибающей эхосигналов с учетом изменения скорости сканирования.

„„SU „„ 525568

2 ультразвуковых колебаний, анализа крутизны изменения амплитудной огибающей э:":,.: гналов с учетом изменения скорости сканирования. Непрерывные акустические колебания излучаются в среду. Принятые эхосигналы усиливаются, детектируются, ограничиваются по амплитуде и поступают на регистратор крутизны измерения амплитуды. При крутых фронтах, соответствующих дефе -ту, блок измерения формирует импу1ьс, по длительност равный интервалу врем -ни; ежду ря я спадами эхосигнала. Регистратор .меряет его

pi èòåïüíîñòü, пропорциональную глубине эа аегания дефекта. Порог ограничител> регулируется в с.ответствии с медленно меняющейся амплитудой эхосигнала, происходящей вследствие изменения акустического контакта и т.п.

Блок управления в..„-.àá;.гывает управляющий сигнал, пропорц .ональный скорости сканирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп содержит электроакустически последовательно соединенные генератор 1 зондирующих сигналов, излучающий электроакустический преобразователь 2, приемный электроакус-" еский преобразователь 3, усилитель и детектор 5, блок б измерения глубины залегания дефе;-::та, последовательно соед ненные ограничитель 7

1525568 по максимуму со следящим порогом и анализатор 8 крутизны изменения амплитудной огибающей донного сигнала, включенные между детектором 5 и блоком 6 измерения глубины залегания дефекта, второй вход ограничителя 7 по максимуму со следящим порогом соединен с выходом усилителя 4, последовательно соединенные датчик 9 скорости перемещения электроакустических преобразователей 2 и 3 и блок

10 управления, датчик 9 скорости механически связан с преобразователями

2 и 3, а выходы блока 10 соединены с вторыми входами анализатора 8 крутизны, блока 6 измерений и третьим входом ограничителя 7 по максимуму.

Генератор 1 вырабатывает непрерывные электрические колебания, которые с помощью электроакустического пре!

0 l5

20 обраэователя 2 преобразуются в ультразвуковые и излучаются в контролируемое изделие под углом к нормали его поверхности. Отраженные от противоположной поверхности изделия ультразвуковые колебания принимаются на" клонным преобразователем 3 и усиливаются усилителем 4. Усиленные непрерывные колебания детектируются с помощью детектора 5, подвергаются ограничению по амплитуде с помощью ограничителя 7 и поступают на вход анализатора 8 крутизны. В последнем происходит измерение крутизны спада (или нарастания) огибающей донного сигнала и при нахождении значения измеренной величины в заданных пределах на его выходе формируется ко.роткий прямоугольный импульс. Блок 40

6 измерения производит формирование прямоугольного импульса, равного по длительности интервалу времени между двумя спадами донного сигнала, т.е. между двумя короткими прямоугольными 45 импульсами с выхода анализатора 8, и заполнение его тактовыми импульсами, частота которых пропорциональна скорости сканирования. Тактовые импульсы заполняют счетчик (не показан), 50 имеющийся в блоке 6 измерения, показания которого могут быть поданы на цифровой регистратор.

В процессе перемещения преобразовательной системы по поверхности кон55 тролируемого иэделия амплитуда донного сигнала подвергается плавным (относительно медленным) изменениям, которые связаны с изменением отражающих свойств противоположной поверхности иэделия или другими причинами, не относящимися к наличию внутреннего дефекта в объекте. Для исключения влияния этих изменений на выявляемость дефектов ограничитель

7 выполнен со следящим порогом. В качестве порогового напряжения в ограничителе 7 используется выпрямленное напряжение донного сигнала, пропущенное через фильтр НЧ с большой постоянной времени. В результате независимо от меняющегося абсолютного значения амплитуды донного сигнала на бездефектных участках изделия относительный уровень фиксации наличия дефекта остается постоянным.

При контроле с переменной скоростью сканирования меняется и время ослабления (спада) донных сигналов как на дефектных участках, так и на беэдефектных участках контролируемого изделия. Для учета этих изменений селектирующие каскады .ограничия тель 7 и анализатор 8 крутизны выполнены управляемыми. Датчик 9 скорости, связанный с устройством перемещения преобразователей 2 и 3, вырабатывает напряжение, пропорциональное скорости

U сканирования,,а блок 10 управления производит управление хронирующими параметрами ограничителя 7 и анализатора 8. Кроме того, с помощью блока

10 управления производится также управление частотой тактового генератора (не показан) блока 6 измерения пропорционально скорости U.

Таким образом, на выходе дефектоскопа сигналы появляются только тогда, когда амплитуда ослабления донного сигнала ниже заданного относительного уровня, крутизна изменения амплитудной огибающей входного сигнала находится в определенных пределах и количество тактовых импульсов, заполняющих выходной импульс, не превышает заданной величины.

Изобретение позволяет повысить точность, достоверность и помехоустойчивость контроля при переменных скоростях сканирования и меняющихся уровнях эхосигнала.

Формула изобретения

1. Ультразвуковой зеркально-теневой дефектоскоп, содержащий электроакустически последовательно соединен1525568

Составитель И.Соколов

Редактор M.Ïåòðîâà Техред П,сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 7215/38 Тираж 78 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобрегениям и открьт ям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, )л."гrаринз, 101 ные генератор зондирующих сигналов, излучающий злектроакустический преобразователь, приемный электроакустический преобразователь, усилитель и

5 детектор и блок измерения глубины залегания дефекта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения пощ хоустойчивости и точности контроля, он снабжен последовательно соединенными ограничителем по максимуму со следящим порогом и анализатором крутизны изменения амплитудной огибающей донного сигнала, включенными между детектором и блоком измерения глубины залегания дефекта, второй вход ограничителя по максимуму со следящим порогом соединен с выходом усилителя„ а генератор зондирующих сигналов выполнен в виде генератора непрерывных колебаний.

2. Дефектоскоп iso п.l, о т Il H ч а ю ш и и с я Tем.„ что, с цеlью повышения достоверности контроля, он снабжен последовательно соединенными датчико« скорости перемещения преоб-. разователей и блоком управления, дат= чик скорссти перемещения преобразова" телей механически связан с преобразователями, а выходы блока управления соединены с вторыми входами анализатора крутизны и блока измерения глубины залегания дефекта и третьим входом ограничителя по максимуму сг следящим пооогом.