Устройство для ультразвукового контроля материалов

 

Устройство относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при ультразвуковом контроле. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности контроля за счет более точного выделения полезного сигнала в приемном канале. В изделие излучается сложномодулированный сигнал, принимается и перемножается с задержанным модулирующим сигналом, в результате чего демодулируется несущая сложномодулированного сигнала. Шумы в полученном сигнале отфильтровываются и полезный сигнал поступает на индикатор. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при ультразвуковом контроле материалов с большим затуханием ультразвука.

Известно устройство для ультразвукового контроля качества материалов и изделий, содержащее последовательно соединенные генератор сложномодулированных (СМ) сигналов и излучающий преобразователь, последовательно соединенные между собой приемный преобразователь, входной усилитель, одноканальный аналоговый коррелометр, содержащий последовательно соединенные схему задержки, генератор опорного сигнала, аналоговый перемножитель и интегратор, и индикатор, причем вход схемы задержки являющийся вторым входом коррелометра соединен со вторым выходом генератора СМ сигналов, выход входного усилителя подключен к второму входу аналогового перемножителя, являющегося первым входом коррелометра, а выход интегратора, являющегося выходом коррелометра к входу индикатора (1).

Недостатком этого устройства является низкая разрешающая способность контроля в связи с низкой центральной частотой спектра сигнала, при которой данное устройство имеет удовлетворительные эксплуатационные параметры.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для ультразвукового контроля (прототип), содержащее последовательно соединенные генератор сложномодулированного сигнала, излучающий и приемный пьезопреобразователи, входной усилитель, оптимальный фильтр и индикатор, причем генератор сложномодулированного сигнала содержит генератор модулирующего напряжения, последовательно соединенный с модулятором радиосигнала (2).

Недостатком такого устройства является низкая точность из-за использования оптимального фильтра в виде УЗ дисперсионной линии задержки.

Цель изобретения повышение чувствительности и точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, модулятор радиосигнала, излучающий и приемный пьезопреобразователи, входной усилитель, фильтр и индикатор, снабжено последовательно соединенными элементом задержки, вход которого подключен к выходу генератора модулирующего напряжения, и аналоговым перемножителем, второй вход которого связан с выходом приемного пьезопреобразователя, а выход со входом входного усилителя, а в качестве фильтра использован радиочастотный фильтр.

Такое устройство для ультразвукового контроля позволяет за счет дополнительной модуляции принятого ФМ сигнала задержанным модулирующим сигналом производить демодуляцию принятого сигнала в обычный радиоимпульс, который может быть в приемном тракте обычного дефектоскопа усилен, отфильтрован его радиочастотным фильтром и обработан, в результате чего при реализации данного устройства с помощью второго высокочастотного модулятора на рабочих частотах 5 20 МГц возможно получение разрешающей способности устройства контроля по времени 0,2 0,5 мкс, что существенно повысит точность контроля и позволит применять УЗ устройство с ФМС в традиционных задачах дефектоскопии.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для ультразвукового контроля; на фиг. 2 временные эпюры его работы.

Устройство для контроля (фиг. 1) содержит последовательно соединенные генератор 1 модулирующего напряжения, модулятор 2 радиосигнала, излучающий 3 и приемный 4 пьезопреобразователи (ПЭП), элемент 5 задержки, аналоговый перемножитель 6, входной усилитель 7, радиочастотный фильтр 8 и индикатор 9.

Устройство для ультразвукового контроля работает следующим образом.

Генератор 1 модулирующего напряжения вырабатывает сигнал фазовой модуляции (фиг. 2,а), который модулятором 2 преобразуется в ФМ радиосигнал (фиг. 2,б), который поступает на излучающий ПЭП 3. Элемент задержки 5 подает задержанный модулирующий сигнал на первый вход перемножителя 6 (фиг. 2,в). Одновременно с этим сигналом на второй вход второго модулятора поступает ФМ сигнал, поступивший на приемный ПЭП 4 (фиг. 2,г). За счет дополнительной модуляции принятого ФМ сигнала модулирующим сигналом производится демодуляция принятого сигнала в обычный радиоимпульс (фиг. 2,д), который далее усиливается входным усилителем 7 и, проходя радиочастотный фильтр, фиксируется индикатором дефектоскопа.

Полученный сигнал несет информацию о дефекте в том или ином параметре в зависимости от метода контроля. Данное устройство обладает более высокой чувствительностью за счет более точного выделения полезного сигнала в приемном канале.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля, содержащее последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, модулятор радиосигнала и излучающий пьезопреобразователь, приемный пьезопреобразователь и последовательно соединенные входной усилитель, фильтр и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, оно снабжено последовательно соединенными элементом задержки, вход которого подключен к выходу генератора модулирующего напряжения, и аналоговым перемножителем, второй вход которого связан с выходом приемного пьезопреобразователя, а выход с входом входного усилителя, а в качестве фильтра использован радиочастотный фильтр.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2