Ультразвуковой дефектоскоп для контроля качества крупнозернистых материалов

 

И.юбретение относится к неразрушаюшему контролю качества материалов и изде- .чий и может быть использовано для ультра .звуковой дефектоскопии сварны.х соединений и изделий из среднеи высоколегированных сталей, имеющих крупнозернистую структуру , а также пз ста-лей аустенитиого класса. Це.1ь изобретения - повышение достоверности результатов контроля за счет улучшения селекции сигналов от дефектов на фоне структурных помех. В дефектоскопе осуществляется зондирование контролируемого изделия пьезопреобразователями 9-12 иа нескольких частотах. Сигнал дефекта выделяется на фоне статистически независимых сигналов помех каждого канала с помощью схемы 21 совпадения. С помощью формирователей 23-26 коротких импульсов уменьщуют вероятность перекрытия импульсов помех в каждом канале, что обеспечивает улучшение селекции сигналов от дефектов. 2 ил. (С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1392498

А1 (ч11 4 Г 01 N 29/04 с ггв, "

ОПИСАНИЕ ИЗО РЕТЕНИР /

/,", /3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4 1 26! ), 51/ 25-28 (22) 29.07.86 (46) 30.04.88. Бюл.. % 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) Т. В. Власов и A. С. Крутов (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Л0 419785, кл. Сз 01 Х 29/04, 1969.

Авторское свидетельство СССР

„¹ 432380, кл. Ci 0) Х 29/04, 1974. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП

Д. 1Я КО НТРОЛ Я КАЧЕСТВА КРУП Н0ЗЕР1111(. ТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий и может быть использовано для ультразвуковой дефектосконии сварных соединений и изделий из средне- и высоколегированных сталей, имеющих крупнозернистую структурх, а также из сталей à Tt .íèòíîão класса.

Цель изобретения - повышение достовернос ти результатов контроля за счет улучшения селекции сигналов от дефектов на фоне структурных помех. В дефектоскопе осуществляется зондирование контролируемого изделия пьезопреобразонателями 9 — 12 на нескольких частотах. Сигнал дефекта выделяется на фоне статистически независимых сигналов помех каждого канала с помощью схемы 21 совпадения. С помощью формирователей 23 26 коротких импульсов уменьш;ют нероятность перекрытия импульсов помех в каждом канале, что обеспечивает улучшение селекции сигналон от дефектов. 2 ил.

1392498

Формула изобретения

Изобрет«ни«относится к неразрушающему контро,)к) качества материалов и изделий и мож«т быпгь и«пользонано для ультразвукоВОЙ (УЗ) дефсктоскопии сварных соеди нс ний и изл< .. I и Й из cf)«. <нс- и ВысОколсгировdнных сталей, имеющих крупнозернистук> струкгуру, а также из сталей аустенитного класса.

Ц<»>k<> изобретения является повышение до«тонсрпо«ти результатов контроля за счет улучшения ««лекции сигналов от дефектов на фоне структурных помсx.

H;k фиг. 1 изображена блок-«хема УЗ-лефекгоскопа; на фиг. 2 эпюры напряжс)lии 13 харак) t. f)ных точках.

УЗ-лсф«кто«к<и) для контроля качества крупнозерни«тых материалов содержит послед<)нательно соединенные синхронизатор 1 и -1 линий 2 -4 задержки (например, N-4, что обесп«<инаст одновременное зондирование изделия на четырех частотах), полклк>ченные к Выходам соответственно синхронизатора 1 и каждой из линий 2 4 задср кки генераторы 5 — 8 импульсов. подключенные соответственно к выходам последних 11ь«зопр«образонатели 9- 12 с различными собственными ча«тотами, подключенн ьl(«<>ответ«твенно к выхода м пьезоп реобразона г«.1«Й 9- 12 приемно-усилительные каkl;lлы, с<>«тоящис из последовательно соединенных усилит«ля 13 (14--16) и элемента

17 (18 20) задержки, схему 21 совпадения и ин.<икатор 22, вход управления которого подключеH к выходу синхронизатора 1, по 1клк)ч«нные соответственно к выходам элементов 17- 20 задержки формиронат«ли 23 26 импульсов, выходы которых подключены к соответствующим входам схри ы 2) I < О В и а л< н и я, В ьl х о д к ОТО р О и и О л к1 I<)чсll к информационному нхолу индикатора 22.

Устройство работает следующим образом.

<..1<нхрониз<<тор 1 выдает нидеоимпульсы

27 (фиг. 2) «тактовой частотой повторения Tll. Эти видеоимпульсы поступают на запуск гt .íåðàòîðà 5 час готы fl и на вход линии 2 задержки. Генератор, 5 возбуждает пьезопреобразонатель 9. излучающий в контролируемое изделие УЗ-импульс 28 с частотой fl В это время видеоимпульс, пройдя линию 2 задержки, поступает на вход линии 3 задержки и одновременно запускает генератор 6 частоты 4, который, в «н<>ю оч< рель, Возбуждает преобразователь 10. излу<ающий в изделие импульс 29

УЗ-колебаний частоты f). Таким же образом срабатывают генератор 7 преобразователь 11 и генератор 8 — преобразователь 12, излучая н изделие поочередно через интервал t,l УЗ-импульсы 30 и 31 частот f l и 1.<. Причем время задержки tq должно отвечать условию п(;1 (T где п число излучаемых частот (в данном случае п=4), и, кроме того, tl — — 21/с. где 1 — максимальный путь УЗ-колебаний в изделии при контроле (толщина изделия при контроле

45 нормальным искателем ): с — скорость ультразвуковых колебаний используемого типа в изделии. Отражаясь в изделии от дефекта и структуры, УЗ-колебания возвращаются на преобразователи и в виде совокупности радиоимпульсов разных частот поступают на приемные усилители 13 — 16: импульсы частоты fl на приемный усилитель 13; f2 -- на 14; 1) — - на 15 и 1) — на 16 (см. эпюры соответственно 32 — 35) .

На выходах приемных усилителей наблюдаются последовател ьности видеои м пульсов длительностью около 5 мкс (для устранения перекрытия спектров излучаемых импульсов в соседних каналах длительность импульсов не должна быть менее 4 — 5 мкс при работе в диапазоне частот 1,8 — 3,5 мГц) .

На эпюрах 36 — 39 изображены эти последовательности импульсов, причем для удобства начало времени отсчета смещено на для канала частоты fl начало времени отсчета О, для 1) 1 з, для Гз — 21з, для f4 — 3t).

Эти последовательности видеоимпульсон, пройдя элементы 17 20 задержки, имеющие задержки 3t;1, 2(з и t;l, поступают на форм и рона тел и 23 26 коротки х и м пул ьсов, гле преобразуются в короткие (длительностью О,1 — 0,2 мкс) импульсы 40 — 43, нормированные по амплитуде. Теперь начало этих последовательностей коротких импульсон совпадает но времени: преобразованные зондирующие импульсы в каждом канале появляются в момент времени 3t), преобразованные импульсы от дефекта также появляются в каждом канале в одно время, преобразованные импульсы структурных помех каждого канала, являясь статистически независимыми (спектры излучаемых импульсов не перекрываются), имеют разное временное положение. Все эти последовательности поступают каждая на свой вход схемы 21 совпадения. На выходе схемы 21 совпадения появляются импульсы только при одновременном присутствии на всех входах схемы импульсов. Таким образом, на индикаторе наблюдаются зондирующий импульс 44 и импульс 45 от дефекта.

Из сравнения соотношений длительностей видеоимпульсов 36 39 и коротких импульсов 40 — -43 следует, что вероятность перекрытия импульсов структурных помех в предлагаемом устройстве уменьшается в 25 — 50 раз.

Ультразвуковой дефектоскоп для контроля качества крупнозернистых материалов. содержащий последовательно соединенные синхронизатор и N — 1 линий задержки, подключенные к выходам синхронизатора и каждой из линий задержки N генераторов импульсов, подключенные к выходам последних N пьезопреобразонателей с различны! 3(32411(27

2В

29 (оставитеан Г»1<>л< и>«>»лин

Реаалтор И. Р« Г> <енко Техре.i И 13«рес К<>рр<л<ор .Ч,1«ч н<л

Закан 1805 5(I Тираж 847 I1о <»»< н

1311ИИ11И Го«1.(арета«нного K<»ч» ««>I>< >< нни» ><лр««н ! I:3(!35, >Мосла<>, Ж «5, Ра> и>< л;>и «»Г>, < 4;>

III><»«во !«тве«ii<>-и<л)игр<)<1»< неко< нр«анри>п и«.,Х <к< оп< .; . I I f»>< ».<». I ми собственными частотами, по.(к,)к)ченные к выхо (Bv пьезопреобразователег! i прием но-усилительных каналов, состоя(цих IIB (н)с, (1 О В 11 В,1 Ь НО С 0(1 1111 P Н t l Ы Х > С l(Л 11 (.,,! Я И а. !<. мента задерхкки, схему oBIIHления и ин llкатор, вхол управления которого !Io.ll(. >;,< к вы оп сHll%р()HIIB;lï>ð I, от.)и ((tl<>t((t(I« .ч < У

Ч)О, <; ЦЕГ!ЬК) IIOBI>lilt(lillH .1(>t 1<>B(()IIO(I И I><>IIтроля, Он снабхкен IIOлк.IK) lllll litt! I> Bl (лО . 1 Æ К И \ ((>ОР >1 И Р() В;) 1(ЛЯ И H М11 1Ь Oи, Вhl ><О tt>l КО)О()I>l > II(> tь.1К) !(нl! к ooTB(т<. TB (к)!ни м Bхо,g<) м t .>,(А!1i!

Н И Я, ИЫ ХО 1 КО ГОРО II II <):(К. I К) It. H К II t I (()ОРмапионномi ил<).1У IIII IHK