Ультразвуковой дефектоскоп

(54) (57) звук поль в круп изобр верн ультрать исефектовах. Цельюие достов за счет вдоль азова ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО Н АВТОРСКОМУ СВИДГГЕЛ(56) Ермолов И.Н, Теория и практикаультразвукового контроля. И,: Машиностроение, 1981, с, 95,УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОС Изобретение относится к вому контролю и может б овано при обнаружении д ноструктурных материал етения является повьппен сти обнаружения дефекто Изобретение относится к ультраэвуковому контролю и может быть использовано при обнаружении дефектов вкрупноструктуркых материалах,Цель изобретения - повьипение достоверности обнаружения дефектов засчет обеспечения равномерной чувствительности приема эхо-сигналовгеометрической оси пьеэопреобртеля.На фиг.1 показана структурная схема ультразвукового дефектоскопа; нафиг,2 - временные диаграммы сигналовна выходах синхронизатора, поясняющиработу дефектоскопа,Ультразвуковой дефектоскоп (фиг.1содержит ультраэвуковойпьезопреобраэватель 1,последовательно соединенные 2увеличения фронтальной фокусировкисканирования и обеспечения равномерной чувствительности сканированиявдоль геометрической оси ультразвукового пьезопреобразователя, В дефектоскопе используется ультразвуковойпьезопреобразователь, выполненныйв виде концентрически расположенныхколец; В каждом цикле работы дефектоскопа задается определенное сочетание излучающего и приемного колецпьезопреобразователя. Результаты измерения амплитуды эхо-сигналов суммируются по всем циклам работы дефектоскопа, На электронно-лучевом индикаторе дефектоскопа отображается криваяраспределения энергии отраженных сиг- Еналов по. глубине сканирования, 1 з.п,ф-лы, 2 ил,усилитель 2, согласованныи фильтр 3,аналого-цифровой преобразователь 4запоминающее устройство 5 с произволь,ной выборкой, накапливающий сумматор6,и цифро-аналоговый преобразователь7, последовательно соединенные синхронизатор 8, генератор 9 развертки,иэлектронно-лучевой индикатор 10генератор 11 зондирующих импульсов, первыйкоммутатор 12, ьход которого соединенс выходом генератора 11 зондирующихимпульсов, второй коммутатор 13 и фор фмирователь 14 адреса. Ультразвуковой еепьезопреобразователь 1 выполнен в виденескольких концентрически расположенных колец с минимальными промежутками между кими. Ширина колец пьезопреобраэователя 1 выбрана из условияо Ь 1 г,Е5с г ФгЬ г - ширина и средний радиус1 -го кольца пьезопреобразователя;Е, с - частота ультразвуковых 1 Околебаний пьеэопреобразователя и минимальнаяскорость их распространения в контролируемых материалах;15го - минимальная контролируемая глубина дефектоскопа,Каждое кольцо пьезопреобразователя 1 подключено к соответствующемувыходу первого коммутатора 12 и входу второго коммутатора 13, выход последнего соединен с входом усилителя2, выход формирователя 14 адреса - садресным входом запоминающего устройства 5, а выход цифроаналогового пре" 25образователя 7 - с сигнальным входомэлектронно-лучевого индикатора 1 О,Входы управления генератора 11 зондирующих импульсов, первого 12 и второго13 коммутаторов, аналого-цифрового 3 Опреобразователя 4, запоминающего устройства 5, формирователя 14 адреса,накапливающего сумматора 6 и цифроаналогового преобразователя 7 соединены соответственно с вторым - девятым выходами синхронизатора 8,1Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.Сигналы Ч, и Ч (фиг.2) с перво Ого и второго выхода синхронизатора 8запускают генератор 9 развертки игенератор 11 зондирующих импульсовПоследний формирует последовательность электрических импульсов,.поступающих через первый коммутатор 12 наодно из колец пьезопреобразователяПреобразованные в ультразвуковые колебания импульсы распространяются вконтролируемом матриале, отражаютяот дефектов и структурных неоднородностей среды и в виде эхо-сигналовпринимаются кольцами того же пьезопреоб.раэователя, В каждом цикле работы дефектоскопа с третьего выхода синх = 55ронизатора 8 на входы управления первого 12 и второго 13 коммутаторовпоступают сигналы Ч и Ч, задающиережим излучения и приема ультразвуковых колебаний с определенным сочетанием излучающего и приемного колец пьезопреобразователя 1, Принятые эхо-сигналы усиливаются и фильтруются усилителем 2 н согласованным фильтром 3, с выхода которого поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 4.Управление работой аналого-цифрового преобразователя 4 осуществляется сигналами Ч с пятого выхода синх: ронизатора 8. С учетом требуемой раз"решающей способности дефектоскопа по глубине аналоговый сигнал преобразуется в последовательность цифровых кодов его амплитуды в разные моменты времени данного цикла работы дефектоскопа, Цифровые коды амплитуды сигнала поступают по шине данных в запоминающее устройство 5. Для запоминания цифровых кодов на шестом выходе синхронизатора 8 формируются импульсы записи Ч , а на седьмом выходе - импульсы отсчета адреса Ч поступающие на входы управления запоминающего устройства 5 и Формирователя 14 адреса соответственно. В последнем формируются линейно увеличивающиеся во времени коды адреса записи, по которым в запоминающем устройстве 5 записываются выборки амплитуды сигнала с выхода аналого-цифрового преобразователя 4. После полного затухания эхо-сигналов на восьмомвыходе синхроиназтора 8 формируется сигнал управления Ч., поступающий на вход управления накапливающего сумматора 6. По этому сигналу в последнем осуществляется суммированиецифровых кодов для тех выборок амплитуды, которые на разных циклах работыдефектоскопа были записаны в запоминающее устройство 5 по одинаковому адресу.На этом очередной цикл работы дефектоскопа завершается, На выходах синхронизатора 8 формируется новая серия управляющих импульсов, задающая измерение выборок амплитуды эхосигналов с новым сочетанием излучающего и приемного колец пьеэопреобразователя 1,После полного перебора всех сочетакий излучающего и приемного колецпьезопреобразователя 1 на девятомвыходе синхронизатора 8 формируютсяимпульсы управления цифроаналоговымпреобразователем 7, задающие преобра5 155 зование цифровых кодов амплитуды, хра. нящихся в накапливающем сумматоре 6, в аналоговые сигналы для последуюшего их отображения электронно-луче - вым индикатором 10. Последние характеризуют распределение энергии отраженных сигналов по глубине сканирования ультразвуковым дефектоскопом,9280 6.которых соединено с соответствующимивыходом первого коммутатора и входомвторого коммутатора, вход первогокоммутатора соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, выходвторого коммутатора соединен с входом усилителя, выход последнего соединен с входом согласованного фильтра,выход Формирователя адреса подключенк адресному входу запоминающего устройства, выход цифроаналсгового пре"образователя соединен с сигнальнымвходом электронно-лучевого индикатоРа, а тРетий, четвертый, пятый,шестой, седьмой, восьмой и девятыйвыходы синхронизатора подключены соответственно к входам управления первого, второго коммутаторов, аналого цифрового преобразователя, запоминающего устройства, формирователяадреса, накапливающего сумматора ицифроаналогового преобразователя,2, Дефектоскоп по п. 1, о т л и - 25 ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения равномерной чувствительности по глубине сканирования, ширину каждого кольца пьезопреобразователя выбирают из условия 1, Ультразвуковой дефектоскоп содержащий пьезопреобразователь, усилитель,последовательно соединенные синхронизатор, генератор развертки и электронно-лучевой индикатор, и генератор зондирующих импульсов, вход последнего соединен с вторым выходом синхронизатора, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения дос 35 товерности обнаружения дефектов, он снабжен первым и вторым ко 1 чмутаторами, Формирователем адреса и последова" тельно соединенными согласованным фильтром, аналого-цифровым преобразователем, запоминающим устройством, накапливающим сумматором и цифроаналоговым преобразователем, пьезопреобразователь выполнен в виде концентрически расположенных колец, каждое из Таким образом, в ультразвуковом дефектоскопе эа счет использования различных сочетаний излучающего и приемного колец ультразвукового пьезопреобраэователя достигается увеличение фронтальной фокусировки скачирования, Кроме того, эа счет выбора геометрических характеристик пьезопреобразователя обеспечивается равномерная чувствительность вдоль геометрической оси сканирования. Это обеспечивает повышение достоверности обнаружения дефектов в контролируемом материале,формула изобретенияь,гЛгде Щ = --го кольца пьеэопреобразователя;Г, с - частота ультразвуковыхколебаний пьезопреобраэователя и минимальная скорость их распространенияв контролируемых материалах;х - минимальная контролируемаяглубина дефектоскопа,15592801ФФФ ФФ7 СРедактор В,Данко Т Коррек бручар Подписноеениям и открытиям при ГКНТ С кая наб., д, 4 И но-издательский комбинат "Патент", г. Ужго оизводс ул. Гагарина, 10 оставитель Е,Ильичевехред А,Кравчук Заказ 835 Тираж 504ВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Иосква, Ж, Ра ПГН)