Ультразвуковой дефектоскоп

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи , усилитель, генератор селектирующих импульсов, блок сравнения и регистратор , запоминающий блок, включенный между выходом усилителя и вторым входом блока сравнения последовательно соединенные аттенюатор и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к третьему входу блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности задания и проверки чувствительности , он снабжен последовательно соединенными блоком временной задержки , входом подключенным к выходу усилителя, и блоком калибровки отсче (fl та чувствительности, выходом подклюс ченньв4 к входу аттенюатора.

а91 аи

4 (51) G 01 N 29/04 и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTQPCHGhlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3560410/25-28 (22) 02.03.83 (46) 23,01.85 Бюл.Ф 3 (72) В.М.Веревкин и В.А.Каширин (71) Ленинградский ордена Ленина злектротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 620. 179. 16. (088.8) (56) 1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.В.Клюева. М., "Машиностроение", 1976, т.2, с. 20)-216.

2. Авторское свидетельство СССР

В 832458, кл.С 01 N 29/04, 1978 (нрототип). (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ 11ЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные генератор зондирунхцих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, генератор селектирующих импульсов, блок сравнения и регистратор, запоминающий блок, включенный между выходом усилителя и вторым входом блока сравнения, последовательно соединенные аттенюатор и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к третьему входу блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности задания и проверки чувствительности, он снабжен последовательно соединенными блоком временной задерж. ки, входом подключенным к выходу усилителя, и блоком калибровки отсчета чувствительности, выходом подключенным к входу аттенюатора.

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ультразвуковым методом и предназначено для использования в ультразвуковых импульс-,,ных дефектоскопах, основанных на применении сквозных методов ультразвуковой дефектоскопии (например, эхосквозного и многократнотеневого) .

Известны ультразвуковые дефектоское пы, используемые в промышленности; !О которые содержат генератор высокочастотных сигналов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и регистратор (1) .

Недостатком данных дефектоскопов 15 является необходимость применения для настройки их чувствительности образцов с эталонными дефектами или эквивалентами дефектов, что затрудняет использование этих дефектоско- 2р пов в автоматизированных дефектоскопических установках, работающих в потоке производства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 25 ультразвуковой дефектоскоп, предназ.наченный для контроля плоских изделий в металлургической и машиностроительной промышленности. Этот дефектоскоп содержит последовательно ЗО соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, генератор селектирующих импульсов, блок сравнения, регистратор, запоминающий блок, включенный между выходом усилителя и вторым входом блока сравнения, последовательно соединенные аттенюатор и усилитель-ограничитель ВЫХОДОМ подключенный К третье 4р му входу блока сравнения f2(.

Недостатком известного дефектоскопа являются большие затраты времени на задание и проверку чувствительности дефектоскопа, вызванные 45 необходимостью применения образцов с эталонными дефектами или зквивалентамн дефектов для задания и проверки чувствительности дефектоскопа. Причем для каждого конкретного ® значения задаваемой чувствительности и марки металла требуется свой образец с соответствукнцим эталоннь|м дефектом или эквивалентном дефекта.

Кроме того, такая настройка в слу 55 чае использования образцов с эквивалентамп эталонных дефектов в виде дисковых отражателей требует строгой

72 2 соосности осей излучающего и приемного преобразователей с осью дисково га отражателя. В противном случае не будет достигнуто соответствие полученной и задаваемой чувствительности дефектоскопа, что приводит к снижению достоверности контроля.

Достижение указанной соосности Особо затруднительно для иммерсионных дефектоскопов и дефектоскопов со струйными звуководами, так как тре- бует больших затрат времени и труда. Необходимость строгой сооснвсти делает практически невозможным использование известного дефектоскопа в автоматизированных многоканальных дефектоскопических установках, имеющих несколько сот акустических . каналов и предназначенных для работы в потоке призводства. Последнее связано с тем, что для таких многоканальных установок одним из важнейших параметров, определяющих достоверность контроля, являются идентичность и стабильность чувствительности для всех каналов. Так как задание .и проверка чувствительности известного дефектоскопа (один канал требуют значительных затрат времени, то их применение в многоканальной установке приведет к необходимости остановки производстВенного потока на время настройки и проверки чувствительности дефектоскопической установки, что обычно невозможно, так как нарушается ритм работы прокатного стана.

Целью изобретения является повышение оперативности задания и проверки чувствительности дефектоскопа.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор зондируюших импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, генератор селектирующих импульсов, блок сравнения и регистратор, запоминающий блок, включенный между выходом усилителя и вторым входом блока сравнения, последовательно соединенные аттенюатор и усилитель-ограничитель, выходом подключенный к третьему входу блока сравнения,снабжен последовательно соединенными блоком временной задержки, входом подключенный к выходу усилителя, и

1136072

3 блоком калибровки отсчета чувствительности, выходом подключенным к входу аттенюатора.

Введение этих элементов позволяет, используя первый прошедший импульс, при помощи блока калибровки отсчета чувствительности получить путем калибровки только одной ступени аттенюатора строгое соответствие всех .остальных ступеней аттенюа- 10 тора дефектоскона наперед заданным дискретным значением чувствительности дефектоскопа; Причем последние ие будут зависеть от акустических характеристик контролируемого изделия, состояния его поверхности (загрязненности, шероховатости и т.д.), стабильности амплитуд импульсов, возбуждающих излучающий преобразователь, коэффициентов преобразования излучающего и приемного преобразователей, коэффициента усиления усилителя. Такая калибровка чувствительности не требует применения каких-либо образцов с эталонными дефектами или эквивалентами дефектов, так как роль эталонного эхо-импульса в этом случае в результате использования блока временной задержки выполняет первый прошедший импульс. При этом для иммерсионных дефектоскопов и дефектоскопов со струйными звуководами задание чувствительности дефектоскопа н ее проверка может осуществляться в отсутствии контролируе35 мого иэделия °

На чертеже . представлена блок-схеме дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содер- О

40 жит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3 и усилитель 4, генератор 5 селектирующих импульсов, блок 6 сравнения и регистратор 7, заноиинающий блок 8, включенный между выходом усилителя 4 и вторым входом блока 6 сравнения, последовательно соединенные аттенюатор 9 и уси- . литель-ограничитель 10 а также блок ll временной задержки и блок 12 калибровки отсчета чувствительности °

Задание чувствительности дефектос-55 кона и ее последующие проверки сводятся к калибровке с помощью первого прошедйего импульса только одной б ступени аттенюатора 9, после чего автоматически обеспечивается строгое соответствие всех остальных ступеней аттенюатора наперед определен-. ным дискретным значениям чувствительности дефектоскопа. Причем в качестве такой -ступени аттенюатора 9 выбирается ступень, для которой ос лабление амплитуды первого прошедшего импульса таково, что полученное на выходе усилителя-ограничителя 10 значение амплитуды этого импульса после проведения операции калибровки оказывается практически равным значению запомненной амплитуде первого прошедшего импульса, подаваемой на второй вход блока 6 сравне-" ния. На первый вход блока 6 сравнения с. выхода - генератора $ селектирующих импульсов поступают управляющие сигналы. Эти сигналь1 выделяют временной интервал, внутри которого находятся моменты прихода на входы блока 6 сравнения сравниваемых импульсов, н обуславливают возможность их сравнения с помощью регистратора 7. Совпадения значений амплитуд добиваются с помощью изменения коэффициента, передачи сигнала блока 12 калибровки отсчета чувствительности {например, в результате уменьшения амплитуды первого прошедшего импульса, подаваемого на вход аттенюатора 9 при использовании в качестве блока 12 переменного резисто-.

l ра) . Совпадение амплитуд определяется по регистратору 7. Использование первого прошедшего импульса в качестве калибровочного(эталонного). сигнала оказывается возможным только в результате применения блока 11 временной задержки. Этот блок за-. держивает первый прошедший импульс, подаваемый на вход блока 12 калибровки отсчета чувствительности, на время большее, чем время переходных процессов, сопутствующих работе запоминающего блока 8 и блока 6 сравнения.

Калибрующий импульс, снимаемый с выхода усилителя 4 и подаваемый на входы блока 11 временной задержки, где он задерживается во времени, запоминающего блока 8, где запоминается его амплитуда, и генератора 5 селектирующнх импульсов, где вырабатываются управляющие сигналы,формируется следующим образом..

1136072

Составитель Л.Иванов

Техр ед С. Леге э а

Редактор Л. Гратилло

Корректор М.Леонтюк

Подписное.Заказ )0277/32 Тираж 898

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4

Генератор 1 зондирующих импульсов точно так же, как при проведении контроля изделий, возбуждает излучающий преобразователь 2. Сформированный излучающим преобразователем 2 5 ультразвуковой импульс распространяется через иммесионную среду и воздействует на приемный преобразователь 3. Этот первый прошедший импульс выполняющий функции калибрующего им- )О пульса, преобразуется приемным преобразователем 3 в электрический импульс, который усиливается усилителем 4. Особенностью рассматриваемой настройки является то, что она не )5 требует задания строго определенного значения амплитуды капибрующего импульса. Это позволяет производить калибровку чувствительности иммерсионного дефектоскопа со струйными 20 звуководами без присутствия между излучающим 2 и приемным 3 преобразователями контролируемого изделия, используя для калибровки ультразвуковой импульс, прошедший только че- 25 рез иммерсионную среду. Последнее требует, чтобы амплитуды калибрующих импульсов находились в пределах линейных участков динамических диапазонов усилителя 4, усилителя-ограничителя 10 и запоминающего блока 8.

После проведения калибровки отсчета чувствительности аттенюатор перек- З лючают в положение, соответствующее задаваемой чувствительности. После этого дефектоскоп готов к проведению ультразвукового контроля с этой задаваемой чувствительностью.

Использование новых элементов в дефектоскопе — блока временной задержки и блока калибровки чувствительности позволяет осуществить настройку (калибровку) чувствительности дефектоскопа по первому прошедшему импульсу, не требуя для этого применения образцов с эталонными дефектами или эквивалентами дефектов. Последние формируют эталонные эхоимпульсы, задержанные во времени относительно сквозных

),первых прошедших) импульсов. В результате упрощается настройка и проверка дефектоскопа на заданную чувствительность, что обуславливает сокращение времени настройки, и повышается объективность и точность настройки, что в свою очередь повышает достоверность контроля.

Кроме того, для иммерсионных дефек-. тоскопов со струйными звуководами настройка, а также проверка их чувствительности могут осуществляться во время отсутствия между излучающим и приемным преобразователями контролируемого изделия. Все это позволяет применять предлагаемый дефектоскоп в многоканальных автоматизированных дефектоскопических установках, работающих в потоке производства, а также задавать и производить последующие проверки чувствительности этой дефектоскопической установки по всем каналам без остановки производственного потока.