Устройство сканирования для ультразвуковой дефектоскопии

(19) (11) 01 Б 29/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п СТВО СКАНИРОВАНИЯ ДЛЯВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ СТР ЗВУ(57) Изобретение относ шающему контролю и мож зовано для ультразвуко тся к неразрут быть испольой дефектоскоо вано длнапримводов,сосудо точн оост ани енып стояни при ра ностях угла п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРР 819711, кл. С 01 М 29/04; 1979,Авторское свидетельство СССРР 480010, кл. С 01 И 29/04, 1973. ретение относится к неразрушаонтролю и может быть использоя ультразвуковой дефектоскопии,р сварных соединений трубопро"а также контроля сварных швовлистовых конструкций,изобретения - повышениепределения параметров ска иркоординат дефекта за счетния погрешности измерения расот излучателя до приемникаоте на криволинейных поверхи автоматического определенияворота преобразователя,ии, например сварных соединении трубопроводов, а также контроля сварныхшвов сосудов, листовых конструкций,Цель изобретения - повьппение точностиопределения параметров сканирования икоординат дефекта за счет уменьшенияпогрешности измерения расстояния отизлучателя до приемника при работена криволинейных поверхностях и автоматического определения угла поворота преобразователя, Это достигаетсяавтоматическим слежением блока приемников, установленных на подвижнойплатформе, за положением излучателя,сканируемого вручную. Сигналы перемещения платформы и угол поворота определяют из анализа параметров акустических сигналов, проходящих от двухизлучателей до трех приемников, размещенных на платформе, 1 ил,На чертеже представлена блок-схема устройства сканирования для ультразвуковой дефектоскопии.Устройство сканирования для ультразвуковой дефектоскопии содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и излучатель 3 ультразвука, подвижную платформу 4 и два канала приема, выполненные ка)(Ч(ый из последовательно соединенных приемника (5,6) ультразвука, установленного на платформе 4, усилителя (7, 8), селектора (9, 10), второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, третий каналприема, выполненный из последовательно соединенных третьих приемника 11, усилителя 12 и селектора 13, второй вход которого подключен к выходу син 5 хронизатора 1, подключенные к выходам соответствующих селекторов 9,10 и 13 первый 14, второй 15 и третий 16 преобразователи время - число импульсов, цифровой компаратор 17, первый 18 и второй 19 ключи, последовательно соединенные коммутатор 20 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 21, первый и второй входы компаратора 17 подключены соответственно к выходам первого 14 и второго 15 преобразователя время-число импульсов, выходы "Меньше" и "Больше" компаратора 17 подключены соответственно к управляющим входам первого 18 и второго 19 ключей, выходы последних подключены к входам управления перемещения платформы 4, входы предназначены для подключения к источнику (не показан) двухполярного напряжения, выход тре тьего преобразователя 16 время - число импульсов подключен к входу коммутатора 20, выход синхронизатора 1 подключен к вторым входам преобразователей 14-16 время-число импульсов, а выход равенства компаратора 17 подключен к управляющим входам третьего преобразователя 16 время-число импульсов и синхронизатора 1, подключенные к второму выходу синхронизатора 1 последовательно соединенные второй генератор 22 импульсов и второй излучатель 23 ультразвука, установленный на корпусе первого излучателя ультразвука,подключенные к первому выходу коммутатора 20 последовательно соединенные второе ОЗУ 24, цифроанало 1 овый преобразователь (ЦАП) 25, перемножитель 26, первый 27 и второй 28 сумматоры, второй перемножитель 29 и аналого-циф-,15 роной преобразователь 30, подключенные к второму выходу коммутатора 20 последовательно соединенные третьеОЗУ 31, второй ЦАП 32 и третий перемножитель 33 у выход которого подключен к второму входу первого сумматора 27, четвертый перемножитель 34 и последователь, но соединенные источник 35 опорного напряжения и пятый перемножитель 36 выход которого подключен к второму входу второго сумматора 28, выход источника 35 опорного напряжения подключен к первому входу четвертого перемножителя 34, второй вход которого подключен к выходу второго ЦАП 32,второйвыход синхронизатора 1 подключен куправляющим входам коммутатора 20 ипервого ОЗУ 21, третий выход синхронизатора подключен к управляющим входамвторого 24 и третьего 31 ОЗУ, а выходчетвертого перемножителя 34 подключенк второму входу второго перемножителя 29Устройство сканирования работаетследующим образом,Синхронизатор 1 на начальном этапеработы импульсами с первого выходазапускает генератор 2 импульсов, с помощью которого излучатель 3 излучаетв воздух низкочастотные ультразвуковыеколебания. Эти колебания принимаютсяприемниками 5,6 и 11, По сигналамс выходов ключей 18 и 19 платформа4 приводится в движение, С выходовприемников 5,6 и 11 радиоимпульсычерез усилители 7,8 и 12 поступаютна селекторы 9,10 и 13, которые спомощью импульса синхронизатора 1выделяют принятые импульсы в зонесканирования пьезопреобразователядефектоскопа, Эта зона изделия сооснас платформой.Отселектированные импульсы и импульсы синхронизации поступают на входы преобразователей 14,15 и 16 время -число импульсов, Выходы преобразователей 14 и 15 соединень 1 с входами А и Вцифрового компаратора 17, На выходахпреобразователей 14,15 и 16 формируется цифровой код, соответствующий времени между импульсом синхронизации иимпульсами, принятыми приемниками 5,6и 11,С выходов "А ) В" и "А ( В" цифрового компаратора 17 соответствующиесигналы поступают на входы ключейуправления 18 и 19 приводом платформы4. При этом при строгой соосности преобразователя дефектоскопа и платформы 4 сигналы на этих выходах отсутствуют, т,е, имеет место сигнал "А=В"на выходе цифрового компаратора 17,Этот сигнал разрешает работу преобразователя 16 время -число импульсов,.сигнал которого соответствует расстоянйю от приемника 11 на платформе 4до излучателя 3, Сигнал преобразователя 16 через коммутатор 20 и буферное ОЗУ 21 поступает на регистратор16104ра 1, Одновременно этот сигнал запускает второй генератор 22, выход которого подключен к входу второго излучателя 23 ультразвука. Включение этого канала разрешается сигналом с вы 5 хода "А=В" цифрового компаратора 17, Принятый приемником 11 сигнал характеризует расстояние от излучателя 23 до приемника 11, Определение угла раэ О ворота преобразователя дефектоскопа (излучателя 3) относительно перпендикуляра к направлению движения платформы 4 можно осуществить по соотношению15га=Ь+с+2 Ъ с созь,31 бстоянию от приемника 1 1 до излучателя 23, На выходе этого перемножителяполучается сигнал, соответствующийпроизведению входных сигналов. Этотсигнал подается на первый вход второго перемнажителя 29, а на второйвход - сигнал с выхода второго сумматора 28, Второй перемножитель 29 осуществляет деление второго сигнала напервый, Таким образом, на его выходеполучают сигнал, соответствующий косинусу угла разворота преобразователядефектаскопа,Для преобразования аналогового сигнала в цифровой для последующей обработки служит аналого-цифровой преобразователь 30, где а,Ь,с - длины сторон треугольника;20С - угол между сторонами Ь ис или расстояние междупреобразователями 11,3 и23;г г г 25а - Ь - ссов 02 Ъ с Коммутатор 20 по импульсам с второго выхода синхронизатора. 1 при условии разрешения этого режима работы 30 сигналом А=В цифрового компаратора 17 направляет измеренные последовательно расстояния от приемника 11 до излучателей 3 и 23 на буферные ОЗУ 24 и 31 соответственно, С их выходов сигналы 35 поступают на входы первого 25 и второго 32 ЦАП соответственно, а с выходов последних - на входы первого 26 и третьего 33 перемножителей, которые осуществляют функцию возведения в 40 квадрат, С выходов первого 26 и третьего 33 перемножителей сигналы поступают соответственно на первый и вто" рой входы первого сумматора 27, на выходе которого сигнал соответствует 45 разности квадратов измеренных расстояний. Сигнал, соответствующий расстоянию между излучателями 3 и 23, формируется источником 35 опорного напряжения и подается на пятый перемнажитель 36 для возведения в квадрат, а с его выхода - на второй вход второго сумматора 28, на выходе которого сигнал соответствует разности квадратов трех чисел. Сигнал источника 35 опорного напряжения одновременно поступает на первый вход четвертого пере- множителя 34, на второй вход которо" го подан сигнал, соответствующий расФормула изобретения Устройство сканирования для ультразвуковой дефектоскопии, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и излучатель ультразвука, подвижную платформу и два канала приема, выполненные каждый из последовательно соединенных приемника ультразвука, установленного на платформе, усилителя и селектора, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения норм параметров сканирования, оно снабжено третьим каналом приема, выполненным из последовательно соединенных третьих приемника, усилителя и селектора, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, подключенными к выходами соответствующих селекторов нервьм, вторым и третьим преобразователями время -число импульсов, цифровым кампаратором, первым и вторым ключами и последовательно соединенными коммутатором, оперативным запоминающим устройством, первый и второй входы компаратора подключены соответственно к выходам первого и второго преобразователя время -число импульсов, выходы "Меньше" и "Больше" компаратора подключены соответственно к управляющим входам первого и второго ключей, выходы последних подключены к двигателю перемещения платформы, а входыпредназначены для подключения к источнику двухполярного напряжения, выход третьего преобразователя времячисло импульсов подключен к входу1610431 Составитель Г, Максимочк Техред Л.Сердюкова Редакт Киштул ректор В. Гир Заказ 373ВНИИПИ Го Тираж 506 Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 коммутатора, выход синхронизатора подключен к вторым входам преобразователей время в чис импульсов, а выход равенства компаратора подключен к управляющим входам третьего преобраэова 5 теля время - число импульсов и синхронизатора, подключенными к второму выходу синхронизатора, последовательно соединенными вторым генератором импульсов и вторым излучателем ультразвука, .второй выход синхронизатораподключен к управляющим входам коммутатора и первого оперативного запоминающего устройства, третий выход синхронизатора подключен к управляющимвходам второго и третьего оперативного запоминающего устройства, а выходчетвертого перемножителя подключен квторому входу второго перемножителя,