Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп

,1260851 з)С 01 И 29/04 ЕЛЬСТВ НЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ИСАНИЕ ИЭОБ Н АВТОРСИОМУ СВИД(56) Авторское свидетельство СССРВ 953557, кл. С 01 И 29/04, 1980.Авторское свидетельство СССРУ 1165975, кл . С 01 Б 29/04, 1985.(57) Изобретение относится к контролю качества материалов и может бытьиспользовано для регистрации стадиипредразрушения металлов в процессециклического нагружения изделия. Этопозволяет предотвращать усталостныеразрушения деталей и конструкцийнепосредственно в процессе их работы,Целью изобретения является повышениедостоверности регистрации стадиипредразрушения материала за счетсравнения законов изменения эхосигналов и сигналов от нагрузки. НапряНИЯ 3.й;. . жение, снимаемое с датчика уровня . нагрузки, подается на первыйдифференцирующий блок и первый формирова. - тель импульсов, где формируются еди-. ничные импульсы только на участках роста напряжения. Аналогичные преобразования производятся с выделенными эхоимпульсными сигналами, поступающими с частотой синхронизации из вре-: менного селектора, пройдя через фильтр низких частот, второй дифференцирующий блок, второй формирователь импульсов, Для компенсации времени задержки, необходимого для прохождения акустических импульсов, импульсы с первого формирователя проходят через устройство задержки, состоящее из регистра сдвига и генератора тактовых импульсов. На устройстве сравнения, состоящем из двух инверторов, двух элементов совпадения и схемы ИЛИ, выделяются все интервалы времени роста и спада амплитуд эхосигналов. О стадии предразрушения материала судят по несовпадению законов изменения сигналов от нагрузки и эхосигналов. 2 ил.51 2пульсов и формирователь 6 селектирующего импульса, Затем преобразователь 3 возбуждает в нагружаемой детали ультразвуковые колебания, принимает эхоимпульсы, которые после прохождения усилителя-детектора 4 поступают на вход временного селектора 5. С помощью селектирующего импульса, вырабатываемого формирователем 6, во временном селекторе 5 выделяются эхосигналы от одного и того же отражателя- проточки (концентратора напряжений) в образце, в зоне которого накапливаются усталостные повреждения. Такие эхосигналы поступают с частотой следо-, вания синхроимпульсов на вход Фильтра 15 низких частот, напряжение на выходе которого представлено диаграммой 22.С выхода фильтра 15 низких частот напряжение Ц поступает на второй дифференцирующий блок 16, а затем на второй Формирователь 17 импульсов. Блоки 16 и 17 формируют единичные импульсы только на участках роста напряжения П . Аналогичные преобразодвания напряжения Ц, снимаемого с датчика 7 уровня нагрузки, выполняют первый дифференцирующий блок 8 и первый формирователь 9 импульсов.Импульсы на выходе первого Формирователя 9 представлены диаграммой 23, а на выходе второго Формирователяс17 - диаграммой 24.Поскольку для регистрации стадии предразрушения материала необходимо сравнить законы изменения нагрузки (диаграмма 21) и эхосигналов (диаграмма 22), которые сдвинуты между собой на время, необходимое для прохождения акустических импульсов от концентратора до ультразвукового преобразователя 3, перед сравнением указанных законов необходима компен-. сация времени задержки. Поэтому импульсы с выхода первого формировате ля 9 подаются на вход устройства задержки, состоящего из регистра 10 сдвига и генератора 20 тактовых импульсов, Требуемое время задержки устанавливается при настройке дефектоскопа путем регулировки частоты генератора 20. 4, 12608Изобретение относится к контролю качества материалов и может быть использовано для регистрации стадиипредразрушения материалов в процессе циклического нагружения изделия, что 5 позволяет предотвращать усталостные разрушения деталей и конструкций непосредственно в процессе их работы.Целью изобретения является повышение достоверности регистрации стадии предразрушения материала за счет сравнения законов изменения эхосигналов и. сигналов от нагрузки .На фиг.1 представлена блок-схема ультразвукового эхоимпульсного дефек тоскопа; на Фиг,2 - временные диаграммы ( о - работа устройства на начальных циклах нагружения изделия;и б - на стадии предразрушения материала). 20Дефектоскоп. содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, ультразвуковой совмещенный преобразователь 3, усилитель-детектор 4 и временной селектор 5, формирователь 6 селектирующих импульсов, вход которого подключен к второму выходу синхронизатора 1, а выход - к второму входу временного селектора 5, послеодовательно соединенные датчик 7 уровня нагрузки, первый дифференцирующий .блок 8, первый Формирователь 9 импульсов, регистр 10 сдвига, первый инвертор 11, первый элемент 12 совпадения, схема 13 ИЛИ и индикатор 14, последовательно соединенные фильтр 15 низких частот, вход которого связан с выходом временного селектора 5, второй дифференцирующий блок 16, вто рой формирователь 17 импульсов, выход которого подключен к второму входу первого элемента 12 совпадения, второй инвертор 18 и второй элемент 19 совпадения, второй вход которого 45 связан с выходом регистра 10 сдвига., а вьпсод - с вторым входом схемы 13 ИЛИ, генератор 20 тактовых импульсов. выход которого подключен к второму входу регистра 10 сдвига. 50 Устройство работает следующим образом.В процессе циклического нагружения изделия датчик 7 уровня нагрузки преобразует нагрузку в напряжение 11, представленное диаграммой 21 (Фиг.2),Синхронизатор 1 запускает одновременно генератор 2 зондирующих имИмпульсы с выхода регистра 10 сдвига, представленные диаграммой 25, подаются на вход первого инвертора 11, с выхода которого импульсы, представленные диаграммой 27, поступаютз 12608 на первый вход первого элемента 12 совпадения. На второй вход элемента 12 совпадения с выхода второго форми- рователя 17 поступают импульсы, представленные диаграммой 24. При совпа дении во времени импульсов 24 и 27 и: на первый вход схемы 13 ИЛИ подаются импульсы, представленные диаграммой 28,На второй элемент 19 совпадения с выхода регистра 10 сдвига поступают импульсы, представленные диаграммой 25, а также импульсы с выхода второго инвертора 8, представленные диаграммой 26. В результате с выхода 5 второго элемента 19 совпадения на второй вход схемы 13 ИЛИ подаются импульсы, представленные диаграммой 29.При появлении на выходе схемы 20 13 ИЛИ импульсов, показанных на диаграмме 30, индикатор 14 сигнализирует о стадии предразрушения материала.Формула изобретенияУльтразвуковой эхоимпульсный дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, ультразву- ЗО ковой совмещенный преобразователь,51 4усилитель-детектор и временной селектор, формирователь селектирующих импульсов, вход которого подключен к1второму выходу синхронизатора. а выход - к второму входу временного селектора, датчик уровня нагрузки и индикатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности регистрации стадии предразруше- ния материала, он снабжен последовательно соединенными первым дифференцирующим блоком, первым формирователем импульсов, регистром сдвига, первым инвертором, первым элементом совпаде-. ния и схемой ИЛИ, выход которой подключен к индикатору, последовательно соединенными фильтром низких частот, вторым дифференцирующим блоком,;вторым формирователем импульсов, выход которого связан с вторым входом первого элемента совпадения, вторым ин" вертором и вторым элементом совпадения, второй вход которого соединен с выходом регистра сдвига, а выход - с вторым входом схемы ИЛИ, генератором тактовых импульсов, подключенным к второму входу регистра сдвига, вход фильтра низких частот связан с выходом временного селектора, а вход пер- . вого дифференцирующего блока - с выходом датчика уровня нагрузки.1260851 Составитель А.ЕлкинТехред АКравчук Тираж 778 ВНИИПИ Государст по делам изобр 13035, Москва, )Каказ 522 Подписноеенного комитета СССРетений и открытий35, Раушская наб., д. ч/ графическое предприятие гор л,Проектная изводственно ецактор Л.Повха ектор Е,Сирохма