Ультразвуковой дефектоскоп

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСЙУБЛИН 091 (10 29 04 И 116 ЫТИЙ ЗОБРЕТЕН ЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР 1 ОПИСАНИЕ И К АВТОРСНОМУ СВИД,71) Всесоюзный научно-исследовательский институт автоматизации черйой металлургии(56,) 1. Авторское свидетельство СССР У 789742, кл. 601 М 29/04, 1979.2. Авторское свидетельство СССР 9 245432 кл, 801 Й 29/04, 1967 (нрототий).(54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПу содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь, логарифми", ческий усилительи сумматор, генера тор пилообразного напряжения, включенный между синхронизатором и вторым входом сумматора, и блок анализа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен последовательно соединенными пиковым детектором, коммутатором, параллЕльно".соединенными двумя блоками памяти., компаратором, включенными между сумматором и блоком анализа, а вторые входы .пикового детектора, коммутатора и блока анализа соединены с выходом синхронизатора.РИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано в ультразвуковойдефектоскопии.Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательносоединенные синхронизатор, генератор,ультразвуковой преобразователь, усилитель, блок временной регулировки,чувствительности, а также блок памяти, пиковый детектор и соединенныйс синхронизатором формировательстробов 1,Недостатком этого дефектоскопаявляется низкая точность, обусловленная зависимостью выходного сигнала от качества акустического контакта между ультразвуковым преобразователем и контролируемым изделием.Наиболее близким к изобретениюявляется ультразвуковой,цефектоскоп,содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь, логарифмический усилитель и .сумматор, гене-.ратор пилообразного напряжения,включенный между синхронизатором ивторым входом сумматора, и блоканализа 2).Недостатком известного дефектоскопа является то, что при автоматическом контроле точность недостаточна, так как выходной сигнал такжезависит от качества акустическогоконтакта.Цель изобретения - повышениеточности при автоматическом контроле.Указанная цель достигается тем,что ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соедийенныесинхронизатор, генератор, ультразвуковой преобразователь,логарифмический усилитель и сумматор, генераторпилообразного напряжения, включенныймежду синхронизатором и вторым входомсумматора, и блок анализа, снабженпоследовательно соединенными пиковым детектором, коммутатором, параллельно соединейными двумя блокамипамяти, компаратором, включеннымимежду сумматором и блоком анализа, авторые входы пикового детектора,коммутатора и блока анализа соединены.с выходом синхронизатора.На чертеже представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1,генератор 2, ультразвуковой преобразователь 3, логарифмический усилитель 4, сумматор 5, пиковый детектор б, коммутатор 7, параллельносоединенные два блока 8 и 9 памяти,компаратор 10 и блок 11 анализа.Вторые входы пикового детектора б,коммутатора 7 и блока 11 анализа сое"динены с выходом синхронизатора.Дефектоскоп содержит генератор 12пилообразного напряжения, включенный)сРЛОГ где К - коэффициент пропорциональности;Б - напряжение на преобразоВвателе 3.С выхода логарифмического усилителя 4 напряжение поступает на входсумматора 5,30Одновременно генератором 2 возбуждается генератор 12 пилообразногонапряжения, который подает на другойвход сумматора 5 линейно убывающее 35 во времени напряжение компенсациизатухания иково = Цо - ай 40,где ц - постоянная составляющая)а - коэффициент пропорциональности ,Напряжение на преобразователе 3 зависит от амплитуды принятого ульт 45 раэвукового импульса А следующим образом=Ж) А,где Ж - коэффициент электромеханической связи,- коэффициент акустическойсвязи, учитывающий качество акустического контакта.Амплитуда принятого ультразвукового импульса, отраженного от дефекта или дна, без учета второстепенных факторов, равнаА = А Яе 60где А - амплитуда возбужденного ов иэделии ультразвукового импульса,Я - отражательная способностьдефекта (дна); 65 между синхронизатором 1 и вторымвходом сумматора 5.Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.по сигналу синхронизатора 1 генера 5 тор 2 возбуждает ультразвуковой пре"образователь 3, который связан сконтролируемым изделием (на чертежене показано), и возбуждает в иэделииультразвуковой импульс. Отраженные 10 от дефектов и дна (кромки) иэделияультразвуковые колебания воспринимаются тем же преобразователем 3 всовмещенном режиме (или другим преобразователем в раздельном режиме),преобразуются в электрические колебания и поступают.на вход .логарифмического усилителя 4. Напряжение навыходелогарифмического усилителя 4ЧЗлог зависит от напряжения на еговходе по следующему закону1024828 5 с Составитель Л. Иванов-ШицТехред М. Гергель Корректор Г, Огар Редактор В, Иванова Эакав 4386/41 Тираж 873 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, .Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 коэффициент ослабления ультразвука в материале изделия,х - расстояние от излучателя до дефекта (дна).Амплитуда возбужденного в изделии ультразвукового импульса равнаОрОМ ф0 - напряжение возбуждающего 10Р 0 импульса генератора 2.При преобразовании по известнымзависимостям напряжение на выходесумматора 5 равной 150 =К 1 пЖЯ 1-ЦоТаким образом, выбором формы линейно-убывающего напряжения ком пенсации Бкомпобеспечивается независимость результатов контролк от расстояния до-дефекта (дна).Напряжение с выхода сумматора 5 поступает на вход пикового детекто" ра б. Так как пиковый детектор б воспринимает только положительные (для данного устройствами значения напряжения, то пиковый детектор б будет регистрировать только сигналы, превышающие некоторый порог - физически очевидное условие обнаружения 30 дефектов. Чем больше динамический диапазон логарифмического усилителя 4 и чем меньше. дефектИ необходимо. обнаруживать, тем ниже должен быть выбран этот порог, определяемый значением напряжения Оо. Пиковый детектор б и коммутатор 7 управляются стробирующими импульсами, которые вырабатываются синхронизатором 1В отсутствии стробирующих импульсов блоки 8 и 9 памяти отключены от ;выхода пикового детектора 6 и хранят ,содержащуюся в них информацию, пико, ый детектор б находится в состоянииброс"При подаче .строба дефекта .из синхронизатора 1 пиковый детектор б включается в рабочий режим и его выход через коммутатор 7 подключается к блоку 8, в которой запоминается максимальное значение импульса, отраженного от дефекта БдЕф , В паузе между стробом дефекта и стробом данного пиковый детектор б возвращается в состояние "Сброс",.а стробом данного подключается к блоку 9 памяти, в котором запоминается максимальное .значение донного отражения БдонНапряжения с выходов блоков памя-. ти 8.и 9 поступают на вход компаратора 10, который сравнивает разность этих напряжений с заданным значением пороговой величины (уровнем срабатывания компаратора).Если дефект мал, то компаратор имеет на выходе "0", если дефект значительный,. - на выходе компарато". ра "1".Предлагаемый ультразвуковой дефектоскоп обеспечивает независимость результатов анализа от колебаний качества акустического контакта в пределах, определяемых динамическим диапазоном логарифмического усиг лителя.