Ультразвуковой дефектоскоп

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК р 4001 М 29/О ОМИТЕТ СС ЕНИЙ И ОТНРЫГОСУДАРСТНЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕ ЕТЕНИ ИОАНИЕ ИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСИОУ(54) УЛЬ (57) Изо АЗВУКОВО ДЕФЕКТОСКОПосится к нераэруериалов и можети настройке и ретение от онтролю ма шающем быть и льзовано рке ультразвуконепрерывным излуаний, например тролагическои пов х дефектоскопов с нием упругих кол 21) 4137496/25-2822) 22,10.8646) 15.04.88. Бюл. 11 1471) Научно-исследовательский инстиут мостов Ленинградского институтаенеров железнодорожного транспор 801388789 А 1 для контроля рельсов с помощью вагонов-дефектоскопов. Целью изобретения является повышение точности настройки и поверки дефектоскопов эа счет контроля работоспособности как передающего, так и приемного трактов дефектоскопа беэ перемещения преобразователей относительно эталонного образца. Излучающий преобразователь 5 в режиме контроля излучает непрерывные немодулированные электрические колебания, которые подаются также на смеситель приемного тракта 2 дефектоскопа, Выделенный фильтром 3 сигнал доплеровской частоты подается на регистратор 4, В режиме имитации дефек- аЖ тов на усилитель 16 мощности подается сформированный имитатором 7 дефектов импульсный сигнал с требуемыми доплеровскими сдвигом частоты, девиацией частоты и колоколообразной огибающей.1 ил.Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано при настройке и метрологической поверке.ультразвуковых дефектоскопов с непрерывным излучением колебаний, например для контроля рельсов с помощью вагонов-дефектоскопов,Целью изобретения является повыше- О ние точности настройки и поверки дефектоскопов за счет контроля работо-. способности как передающего, так и приемного трактов дефектоскопа без перемещения преобразователей относи тельно эталонного образца. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого ультразвукового дефектоскопа, 20Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1 непрерывных колебаний, приемный блок 2 с фильтром 3 выделения доплеровской частоты и регистратор 4, 25 излучающий электроакустический преобразователь 5, подсоединенный к второму выходу генератора 1, приемный электроакустический преобразователь 6, подсоединенный к второму входу приемного блока 2, и имитатор 7 дефектовв, состоящий из последовательно соединенных генератора 8 прямоугольных импульсов, формирователя 9 линейно падающего, напряжения и гене- З 5 ратора 10 синусоидальных низкочастотных колебаний и формирователя 11 колоколообразных импульсов, включенного между выходом .генератора 8 и вторым входом генератора 1 О, генераторнепрерывных колебаний выполнен из последовательно соединенных кварцевого генератора 12, первого смесителя 13, первого Фильтра 14, переключателя 15 и усилителя 16 мощности, выход которого является вторым выходом генератора 1 непрерывных колебаний, и генератора 17 подстройки, выход которого включен к второму. входу смесителя 13, а имитатор 7 снабжен включенными между выходом генератора 17 и вторым входом переключателя 5, последовательно соединенными вторым смесителем 18, соединенным с выходом генератора 17, вторым фильтром 19 боковых частот, третьим смесителем 20 и третьим фильтром 21 боковых частот, вход смесителя 18 соединен с выходом низкочастотного генератора 10, а второй вход смесителя 20 - с вторым выходом кварцевого генератора 12.Дефектоскоп работает следующим образом.В рабочем режиме контроля изделий переключатель 15 устанавливается в положение Д. При этом на излучающий преобразователь 5 через усилитель 1 бмощности поступают непрерывные немодулированные электрические колебанияс частотой Г , которые формируются с помощью двух генераторов 12 и 17 с частотами Г ь и Г я путем смешивания их в смесителе 13 и выделения их суммарной частоты с помощью фильтра 14 боковых частот. Колебания генератора 12 стабилизируются с помощью кварцевого резонатора и имеют частоту, близкую к частоте Гц, Частота Гп генератора 17 составляет около 0,05-0,1 частоты .о и может регулироваться с помощью элемента управления Г генератора 17. На выходе смесителя 13, в качестве которого можно иснользовать известный балансный смеситель, образуются верхние и нижние боковыесоставляющие с частотами Ек+ Г иГ- Г я соответственно. Фильтр 14боковых частот выделяет суммарнуючастоту двух генераторов Гкв+ Гп=ГОкоторая и подается через усилитель16 на излучающий преобразователь 5.Выполнение генератора непрерывныхколебаний дефектоскопа по предлагаемой схеме позволяет, с одной стороны,обеспечивать высокую стабильность излучаемых колебаний за счет примене" ния кварцевого генератора, с другой стороны, допускает подстройку частоты в небольших пределах под резонансную частоту преобразователей 5 и 6 искателя дефектоскопа. С выхода фильтра 14 частота Г подается также на смеситель приемного блока 2 деФектоскопа в качестве опорных колебаний.В режиме имитации сигналов от дефекта переключатель 15 устанавливается в положение И, при этом осуществляют проверку и настройку трактовдефектоскопа путем генерирования частотно-модулированных радиоимпульсов и контроля прохождения их по электро- акустическому и приемному трактам дефектоскопа. Частота радиоимпульсов, генерируемых имитатором, должна отличаться от частоты излучаемых дефек1388789 Чсг =2 Гз 1.п о( ( )О 5 20 25 40 50 55 ВНИИПИ Заказ 1575/46 Тираж 847 Подписное Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тоскопом колебаний на величину имитируемой доплеровской частоты Гд, которая зависит от скорости Ч, скайирования и угла Ы озвучивания дефекта где С - скорость распространения ультразвука в изделии.Вследствие того, что в процессе сканирования угол озвучивания дефекта меняется, эхо-сигнал от дефекта испытывает частотную модуляцию, максимальные Г, , и минимальные Г значения доплеровской частоты его определяются по формуле (1).Установка имитируемой доплеровской частоты Р производится с помощью регулятора Р, генератора 10, на выходе которого формируются низкочастотные колоколообразные частотно-модулированные радиоимпульсы.С помощью смесителя 18 и фильтра 19 происходит смешивание частот генераторов 17 и 1 О и выделение верхней боковой составляющей с частотой Г+ + Р, Аналогично, с помощью смесителя 20 и фильтра 21 происходит преобразование частот (Г+ Г ) и Гв частоту Й- Й+ Р = Е + Р . Далее радиоимпульсы с частотой Г,+ Гд усиливаютсяусилителем 16 мощности и поступают в излучающий преобразователь 5. Акустические колебания,излученные преобразователем 5, распространяясь по материалу образца 22,отраются от отражателя в образце и принимаются приемным электроакустическим преобразователем 6. Электрические импульсы, соответствующие принятым колебаниям, подвергаются усилению и преобразованию в приемном блоке 2 дефектоскопа, селектируются фильтром 3 доплеровских частот и поступают на регистратор 4 дефектоскопа. В качестве излучающего преобразователя 5 можно использовать преобразователь с круговой диаграммой направленности, установленный на противоположной поверхности образца. При этом отпадает необходимость выполнения соответствующего отражателя в образце. и появляется возможность определения угла ввода приемного преобразователя по максимуму принятого сигнала. Изобретение позволяет повысить точность настройки и поверки основных параметров дефектоскопа без применения сложных электромеханических устройств, перемещающих преобразова. - тели дефектоскопа относительно эталонных образцов с заданной скоростью. Формула изобретения Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенный генератор непрерь.вных колебаний, приемный блок с фильтром выделения доплеровской частоты и регистратор, излучающий электроакустический преобразователь, подсоединенный к второму выходу генератора непрерывных колебаний, приемный элеткроакустический преобразователь, подсоединенный к второму входу приемного блока, и имитатор дефектов, состоящий из последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, Формирователя линейно падающего напряжения и генератора синусоидальных колебаний и формирователя колоколообразных импульсов, включенного между выходом генератора прямоугольных импульсов и вторым входом генератора синусоидальных колебаний, о т л и ч а ю щ и й с ч тем, что, с целью повышения точности настройки и поверки дефектоскопа, генератор непрерывных колебаний выполнен из последовательного соединенных кварцевого генератора, первого смесителя, первого Фильтра, переключателя и усилителя мощности, выход которого является вторым выходомгенератора непрерывных колебаний, игенератора подстройки, подключенногок второму входу первого смесителя,имитатор дефектов снабжен включенными между выходом генератора подстойки и вторым входом переключателя последовательно соединенными вторым смесителем, вторым фильтром третьимсмесителем и третьим фильтром, к второму входу второго смесителя подключен выход генератора синусочдальныхсигналов, а к второму входу третьегосмесителя - второй выход кварцевогогенератора, а рабочая частота генератора синусоидальных колебаний выбрана в диапазоне доплеровских частот