Ультразвуковой дефектоскоп

СООЗ СОНЕТСНИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 09). 59 С 0 29 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СЗОБ НЕНИЙ И ОТНРЫТ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ие иэовретения,/ "У СВИДЕТЕЛЬСТВУ к асырск ий сесоюзного технологи- машиноетельство СССР29/04, 1972,ельство СССР29/04, 1977 ФВКТОСКОПсоединенусилитель у, послехронизатор ключенный -лучевойших импульым выходом илителя,сумматор иического(54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДВсодержащий последовательнные пьезопреобразователь,и электронно-лучевую трубдовательно соединенные сии генератор развертки, пок второму входу электроннтрубки, генератор зонлирусов, включенный между втосинхронизатора и входом уподключенный к последнемуиндикаторы дефекта и акус контакта, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности контроля,он снабжен последовательносоединенными и подключенными квторому выходу генератора зондирующих импульсов первой и второй линиями задержки, соединенными с нимидвумя каналами из последовательносоединенных фазоинвертора и делителя напряжений, выходы каналов соединены и подключены к входу сумматора,подключенными к выходам последнегопоследовательно соединенными первым блоком разделения, третьей линиейзадержки, третьим фазоинвертором ипервой схемой совпадения, подключенной к индикатору акустического кон- Ятакта, и вторым блоком разделения,выход которого подключен к второмувходу первой схемы совпадения, ипоследовательно соединенными четвертой линией задержки, подключеннойк усилителю, и второй схемой совпа- Ядения, второй вход которой подключен к выходу первого блока разделения, а выход - к индикатору дефектов,фвещИзобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при проведении механизированного 3 автоматизированного) ультразвукового контроля металлических изделий с иммерсионным 5 вариантом ввода ультразвука в изделие.Известно устройство, работающее по способу контроля чувствительности измерений при ультразвуковой 10 дефектоскопии, в котором ультразвуковые колебания, отраженные от контактной поверхности призмы и от поверхности иэделия, принимаются дополнительным преобразователем, и по относительному изменению амплитудэтих колебаний и амплитуды эхо-сигнала от отражателя судят о чувствительности приемного тракта дефектоскопа и качестве акустического контакта 13 .Недостатки дефектоскопа заключаются в том, что устройство требует второй дефектоскоп, а также специальный искатель с двумя преобразователями и кабелями, дефект выявляется недостоверно, так как сигнал от него может совпасть с сигналом от границы раздела, что вызывает срабатывание аппаратуры как о нарушении акустического контроля.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, усилитель и элект- З 5 ронно-лучевую трубку, последовательно соединенные синхронизатор и генератор развертки, подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки, генератор зондирующих им пульсов, включенный между вторым выходом синхронизатора и входом усилителя, подключенный к последнему сумматор и индикаторы дефекта и акустического контакта 21 . 45Недостатком известного дефектоскопа является низкая надежность контроля.Целью изобретения является повышение надежности контроля.50Поставленная цель достигаетс-, тем, что ультразвуковой дефектоскоп,содержащий последовательно соединенные пьезопреобразователь, усилитель и электронно-лучевую трубку, последовательно соединенные синхронизатор ,и генератор развертки,подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки, генератор зондирующих импульсов, включенный между вторым выходом синхронизатора и входом усилителя, 60 подключенный к последнему сумматор и индикаторы дефекта и акустического контакта, снабжен последовательно соединенными и подключенными к второму выходу генератора зондирующих им пульсов первой и второй линиями за.держки, соединенными с ними двумяканалами из последовательно соединенных Фазоинвертора и делителя напряжений, выходы каналов объединены и подключены к входу сумматора, подключенными к выходам последнего последовательно соединенными первым блокомразделения, третьей линией задержки,третьим фазоинвертором и первой схемой совпадения, подключенной к индикатору акустического контакта, ивторым блоком разделения, выход которого подключен к второму входу первой схемы совпаденияи последовательно соединенными четвертой линией задержки, подключенной к усилителю, ивторой схемой совпадения, второйвход которой подключен к выходу первого блока разделения, а выход - киндикатору дефектов,На чертеже представлена блок-схема дефектоскопа. Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные пьезопреобразователь 1 с выполненными в его призме 2 искусственными отражателями 3 и 4, пьезоэлементом 5, который устанавливается на изделие 6 с дефектом 7 через слой 8 контактной жидкости, усилитель 9 и электронно-лучевую трубку 10, последователью соединенные синхронизатор 11 и генератор 12 развертки, подключенный к второму входу электронно-лучевой трубки (ЭЛТ 10, генератор 13 зондирующих импульсов, включенный между вторым входом синхронизатора 11 и входом усилителя 9, подключенный к последнему сумматор 14, индикаторы 15 и 16 дефекта и акустического контакта соответственно, последовательно соединенные и подключенные к второму выходу генератора 13 зондирующих импульсов первую 17 н вторую 18 линии задержки, соединенные с ними два канала 19 и 20 из последовательно соединенных фазоинвертора 21, 22 и делителя 23, 24 напряжений, выходы каналов 19, 20 объединены и подключены к входу сумматора 14, подключенные к выходу последнего последовательно соединенные первый блок 25 разделения, третью линию 26 заде"ж ки, третий фазоинвертор 27 и первую схему 28 совпадения,подключенную к индикатору 16 акустического контакта, и второй блок 29 разделения, выход которого подключен к второму входу первой схемы 28 совпадения, и последовательно соединенные четвертую линию 30 задержки, подключенную к усилителю 9, и вторую схему 31 совпадения, второй вход которой подключен к выходу первого блока 25 разделения, а вь 1 ход - к индикатору 15 дефектов.50 55 60 Дефектоскоп работает следующим образом.Генератор 13 зондирующих импульсов вырабатывает зондирующие импульсы, которые поступают на пьезоэлемент 5 и линию 17 задержки. Пьезоэлемент 5 преобразовывает электрический импульс в ультразвуковой, который проходит в теле призмы 2, входит в контактный слой 8 жидкости, затем в контролируемое иэделие 6 и отразившись от дефекта 7, возвращает:я к пьезоэлементу 5, где преобразовывается в электрический импульс и поступает на вход усилителя 9.Кроме того, ультразвуковой импульс частично отражается от всех границ раздела призмы 2 контактного слоя 8 жидкости контролируемого изделия 6 и отражателей 3 и 4. Таким образом, на входе усилителя 9 в общегл случае появляются три иглпульса: от искусственных отражателей 3 и 4 и от дефекта 7, которые высвечиваются на ЭЛТ 10. С выхода усилителя 9 эхоимпульсы поступают на один из входов сумматора 14 и линию 30 задержки, На второй вход суглматора 14 поступают зондирующие импульсы от генератора 13 которые, пройдя через линии 17 и 18 задержки, фазоинверторы 21 и 22, делители 23 и 24 напряжений, приобретают необходимую полярность, амплитуду и временное положение.При хорошем акустическонтакте эхо-импульсы от отражателей 3 и 4 имеют определенную амплитуду и временное расположение, по которым производят настройку делителей 23 и 24 напряжений, В сумматоре 14 зондирующие импульсы и эхо-иглпульсы взаимно компенсируются с точностью порога срабатывания исполнительных устройств. На выходе сумматора 14 нет никакого сигнала, и, следовательно, на выходах индикаторов 15 и 16 не появляются сигналы о плохом акустическом контакте или о том, что данную область изделия надо проконтролировать еще раз.При полном отсутствии акустического контакта на границе раздела призма 2 - контактный слой 8 жидкости эхо-импульс от отражателя 3 резко возрастает, а эхо-импульс от отражателя 4 уменьшится практически до нуля, В этом случае на выходе сумматора 14 появляются два разно- полярных импульса, так как эхо-импульсы уже не компенсируются зондирующими импульсами. Положительный импульс попадает на линию 26 задерж - ки, где задерживается до прихода отрицательного импульса, далее проходит через фазоинвертор 27, где ме 5 10 15 20 25 30 35 40 45 няет полярность на противоположную,и попадает на вход схемы 28 совпаде-,ний. Отрицательный импульс попадаетна второй влод схемы 28 совпадения.Так как оба импульса совпадают во времени, то индикатор 16 акустическогоконтакта дает сигнал о плэхом акустическом контакте. Кроме того, положительный импульс попадает на вход схемы 30 совпадений, но не создает наее выходе сигнала, так как на втором входе этой схемы 30 нет совпадающего во времени импульса.При полном отсутствии акустического контакта на границе разделаконтактный слой 8 жидкости - контролируемое изделие 6 амплитуда эхоимпульса от отражателя 3 остаетсяпрактич.1 ски неизменной, а амплитудаэхо-импульса от отражателя 4 возрастает. В этом случае в сумматоре 14полностью компенсируется только первый импульс, а второй - лишь частично. Этот импульс имеет положительнуюполярность и попадает на линию 26задержки и схему 28 совпадений. Пройдя через линию 26 задержки, фазоинвертор 27 и схему 8 совпадений,этот импульс не создает на ее выходесигнала, так как на втором входесхемы 28 совпадений нет импульса,совпадающего с ним во времени. Эхоимпульсы от усилителя 9 дефектоскопапопадают на линию 30 задержки, гдесдвигаются во времени на время з ипервый из них теперь совпадает вовремени с вторым импульсом из сумматора 14, Индикатор 15 дефектов дает сигнал, свидетельствующий о том,что контролируемую в данный моментзону изделия 6 необходимо проконтролировать еще раз, так как такал жеситуация гложет возникнуть при поступлении эхо-сигнала от дефекта 7,совпадающего во времени с эхо-сигналогл от отражателя 4,В случае прихода эхо-сигналов отдефектов, залегающих на произвольнойглубине, на.обоих индикаторах 15 и16 устройства не появляются никакиесигналы, так как на схемах 28 и 31совпадений нет совпадающих во времени импульсов,Предлагаемый дефектоскоп позволяет с высокой надежностью осуществлятьконтроль деталей за счет определениякачества акустического контактаобеих границ контактной жидкости,Кроме того, имеется воэможность использовать сигналы, поступающие наиндикаторы 15 и 16 как сигналы дляпринятия решения автоматическим устройством, например, для включснияпрограммы возврат изделия в исходную позицию и повторнои проверки,1113738 Составитель Л.Иванов-НицРедактор Н,Ивыдкая Техред Л,Мартяшова Корректор В,Бутяг исноеР каз к дная, 4 илиал ППП"Патент , г. Ужгород, ул. 6612/37 Тираж 822 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р