Устройство ультразвукового контроля изделий

 

Изобретение относится к акустическим методам контроля и может быть использовано для обнаружения скрытых дефектов в изделиях с изменяющейся толщиной, например цилиндрических, выполненных со смещением осей внешней и внутренней поверхностей. Цель изобретения - повышение достоверности контроля изделий с изменяющейся толщиной за счет регистрации максимального изменения амплитуды сигнала, вызванного дефектом. В устройстве осуществляется акустическое зондирование изделия с шагом, равным половине длины электроакустических преобразователей, и определяется максимальное изменение амплитуды сигнала, вызванное дефектом с помощью последовательно соединенных блоков памяти и блока вычитания. 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 щ) с О1 и 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4480897/25-28 (22) 01.09.88 (46) 30,08.90. Бюл. и 32 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро физико-механическо."

ro института AH УССР и физико-механический институт АН УССР (72) Л.С.Дуфанец, В.В.Кошевой, Е.В.Кривим, Н.П.Иихайленко, Н.М.Рекун и И.Г.Стецко (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 987509, кл. G 01 N 29/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

11 1350604, кл. G 01 N 29/04, 1987..

Изобретение относится к акустическим методам контроля и может быть использовано для обнаружения скрытых дефектов в изделиях с изменяющейся толщиной, например цилиндрических иэделий, выполненных со смещением осей внешней и внутренней поверхнос- тей.

Цель изобретения - повышение дос" товерности контроля изделий с изменяющейся толщиной за счет регистрации максимального изменения амплитуды сигнала, вызванного дефектом.

2 (54) УСТРОЙСТВО УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ИЗДКЛИЙ (57) Изобретение относится к акустическим методам контроля и может быть использовано для обнаружения скрытых дефектов в изделиях с изменяющейся толщиной, например цилиндрических, выполненных со смещением осей внешней и внутренней поверхностей. Цель изобретения — повышение достоверности контроля иэделий с изменяющейся толщиной за счет регистрации максимального изменения амплитуды сигнала, вызванного дефектом. В устройстве осуществляется акустическое зондирование изделия с шагом, равным половине длины электроакустических преобразователей, и определяется максимальное изменение амплитуды сигнала, вызванное дефектом с помощью последовательно соединенных блоков памяти и блока вычитания. 1 ил.

На чертеже приведена блок-схема устройства ультразвукового контроля изделий.

Устройство ультразвукового контроля изделий содержит синхронизатор

1, последовательно соединенные генератор 2 импульсов возбуждения и излучающий электроакустический преобразователь 3, последовательно соединенные приемный электроакустический преобразователь 4, усилитель 5, пиковый детектор 6, схему 7 выборки и хранения и аналого-цифровой преоб3 . 15892 раэователь 8, последовательно соединенные задатчик 9, компаратор 10 и регистратор 11, датчик 12 скорости, механически связанный с электроакустическими преобразователями, N (по5 казаны четыре) .последовательно соединенных блоков 13 - 16 памяти и блок 17 вычитания, входы которого подключены соответственно к выходам 10 первого и N-ro блоков 13 и 16 памяти, а выход - к второму входу компаратора 10. Первый и второй выход синхронизатора 1 подключены соответственно к управляющим входам генератора 2 импульсов возбуждения и аналого-цифрового преобразователя 8, а входы записи-считывания всех N блоков 13-16 памяти подключены к третьему выходу синхронизатора 1.

Позициями 18 и 19 на чертеже показаны соответственно контролируемое изделие и дефект в последнем.

Устройство работает следующим образом. 25

Цилиндрическое изделие 18 располагают между электроакустическими преобразователями 3 и 4.

Изделие 18 сканируют, равномерно вращая между излучающим 3 и приемным

4 электроакустическими преобразователями. Датчик 12 скорости посылает импульсы на вход синхронизатора 1.

Частота следования этих импульсов прямо пропорциональна скорости сканирования. Синхронизатор 1 запускает

35 генератор 2, который возбуждает эпектрический преобразователь 3. Частота повторения импульсов запуска генератора 2, т.е. частота импульсов 4 вЬэбуждения ультразвуковых волн, прямо пропорциональна скорости сканирования.

Преобразователь 3 посылает ультразвуковой импульс в изделие 18, который принимается приемным электрическим преобразователем 4. С вы" хода последнего электрический сигнал, соответствующий ультразвуковому сигналу, поступает на вход усилителя 5. Усиленный сигнал детектируется пиковым детектором 6, а затем поступает на вход схемы 7 выборки и хранения, после которой он поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8, где амплитуда принятого усилителем сигнала преобразу" ется в цифровой код после прихода на управляющий вход АЦП 8 импульса

01 запуска от синхронизатора 1. Импульсы запуска АЦП 8 имеют частоту следования, равную частоте импульсов запуска генератора 2.

Синхронизатор 1 формирует последовательно в интервале времени между двумя запусками АЦП 8 N импульсов записи-считывания (по числу блоков памяти). Причем запись и считывание начинают с поледнего блока 16 памяти и кончают первым блоком 13 памяти. Таким образом, информация, поступившая с выхода АЦП 8 на вход первого блока 13 памяти, последовательно переписывается: из N-го блока 16 памяти на вход блока 17 вычитания, из (N-1)-ro блока памяти в N-й блок памяти и т.д., из первого блока 13 памяти во второй блок 14 памяти за время, равное интервалу между двумя запусками АЦП 8, синхронными с импульсами возбуждения ультразвуковых волн в изделии.

Заполнение информацией блоков памяти производится после запусков генератора.

Таким образом, на входы блока 17 вычитания поступает информация иэ первого блока 13 памяти и иэ N-ro блока 16 памяти, начиная со второго цикла измерений, состоящего из N циклов возбуждения ультразвуковых импульсов. При этом на выходе блока

17 вычитания после каждого цикла возбуждения появляются цифровые коды, соответствующие разностям амплитуд принятых сигналов следующих чеpeaN циклов возбуждения.

Разности амплитуд сигналов с выхода блока 17 вычитания в цифровом коде поступают на цифровой компаратор 10, на другом входе которого установлена заранее определенная пороговая величина, сформированная в цифровом виде при помощи задатчика

9. 8 случае превышения порога компаратор 10 выдает сигнал о наличии дефекта на вход регистратора 11 °

Для устранения пропусков дефектов .частоту зондирования Р и число N блоков памяти в устройстве выбирают с учетом скорости V сканирования, исходя из условия

LF

1589201

Составитель Г.Максимочкин

Техред Л. Олийнык Корректор Т.Малец

Редактор Л.Келемеш

Заказ 2538 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина,101, где L — линейный размер электроакустических преобразователей

3 и 4.

При укаэанном выборе параметров установки минимальный размер выявляемых дефектов не превышает значения, равного половине длины электроакустического преобразователя, т.е.

Ь/2, а на выходе блока 17 вычитания получают максимальное изменение амплитуды сигнала, вызванное дефектом.

Изобретение по сравнению с прототипом повышает достоверность контроля эа счет регистрации максимально- 15 го изменения амплитуды сигнала, вызванного дефектом.

Формула изобретения 20

Устройство ультразвукового контроля изделий, содержащее синхронизатор, последовательйо соединенные генератор импульсов возбуждения и из- 25 лучающий электроакустический преоб" разователь, последовательно соединенные приемный электроакустический преобразователь, усилитель, пиковый детектор, схему выборки и хранения и аналого-цифровой преобразователь и последовательно соединенные эадатчик, компаратор и регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля изделий с .неравномерной толщиной, оно снабжено датчиком скорости, ме" ханически связанным с преобразователями, N последовательно соединенными блоками памяти и блоком вычитания, входы которого подключены соответственно к выходам первого и

N-го блоков памяти, а выход - к второму входу компаратора, первый и второй выходы синхронизатора подключены соответственно к управляющим входам генератора импульсов возбуждения и аналого-цифрового преобразователя, а входы записи-считывания всех N блоков памяти подключены к третьему выходу синхронизатора.