Ультразвуковой дефектоскоп

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскин Социалистически Ресту блик(23) Приоритет Гасудврстввнннй номнт Саввтв Министров ССС оо далем нзааретеннй УДК 620, 179(2) Авторы изобретен Новиков, Г, С. Сафронов и В. И. Ч вский :ерситет"правление орд на Ленина Южнордена Трудового Красногоим, А. М. Го) Заявител ЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕфЕКТОСК 5 Изобретение: относ дефектоскопии и мои для получения видим ом к ультразвуковойбыть использовано изображе.ия дефектс т х иматором торых смесиин вход меситей входвыход -в тоб Известен ультразвуковой дефектоскоп, .содержаший последовательно соединенныегенератор непрерывных колебаний, ультразвуковой искатель, приемный усилитель,Э.балансный смеситель непрерывных колеба-ний и блок формирования голограмм, блокформирования непрерывньх .опорных колебаний, включенный между:генератором иосмесителем.Недостатком известного устройства является низкая точность измерения координат дефекта и его размеров в случде, если дефект. залегает в глубине исследуемого материала,С целью повышения точности определения координат и размеров дефектов предлагаемое устройство снабжено последователь.но соединенными через ультразвуковойискатель геератором импульсных колеба ний, вторым приемным усилителем и ба-;.лансным смесителем импульсных колеба ой железной дороги и ХарЫнамени государственйуиького ний, включенным между генератор балансным смесителем импульсных баний блоком формирования опорнь пульсных колебаний, первым сумм и блоком стробирования, входы ко соединены с выходами балансных телей, и вторым сумматором, од которого соединен с балансным с лем импульсных колебаний, второ с выходом блока стробрования, а с блоком формирования голограмм.На чертеже изображена блок-сх предлагаемого ультразвукового дефе скопа,Дефектоскоп содержит генераторы 1,2 непрерывных и импульсных ультразвуковых колебаний, соединенные через блоки Э, 4 формирования опорных колебаний с балансными смесителями 5, 6 соответ- О .ственно, Смесители 5 6 соединены сприемными усилителями 7, 8 ультраэву ковых колебаний, Ультразвуковой искатель 9, контактируюший с исследуемой средой 10, связан с генераторами 1, 2 и усили 2 б,уелями 7, 8. Выход смесителя 5 непрерывных ультразвуковых колебаний подкпючен к сумматору 11 непрерывных иимпуьсньтх, колебаний, а также к бпоку 12стробировациа,непрерывных сигналов, Вьвход смесителя .6 импульсных сигналов 5соединен с сумматором 11, бпоком 12стробирования, а,также с сумматором 13импульсных н стробированных непрерывныхультразвуковых колебаний. Выходы су;.маторов 11, 13 подключены к устройся - 1 Ову 14 формирования голограмм. Устройство 14 содержит двухлучевой осциллограф15 и лентопротяжное устройство 16 с лентой.Дефектоскоп работает в двух режимах: 15режим обйаружения дефекта и режим,фор-. мирования голограммы. Ъ первом режимеработает лишь импульсная часть устройства. Во втором режиме после приема от-.раженного импульса (в спучае обнаружейия дефекта) осуществляется запуск гейератора 1 непрерывных колебаний и лентопротяжного устройства 16.Непрерывные копебания с длиной волны 3 от генератора 1 непрерывных удьтра-звуковых колебаний и импульсные зондирующие сигналы с длиной волны Л отгенератора 2 поступают на изпучатечь 9.ЪНепрерывные и импульсные ультразвуковые колебания распространяются в контро,.ируемой среде 10 и при наличии неодно-родиостей отражаются от них.Отраженн",те непрерывные сигналы пЬступают на вход приемника 7, настроенного на длину вопит,: Я , а затем - наЗфсмеситель 5, где перемножаются с опорными колебаниями, поступаюшими с блока 3,В резупьтате относительного перемещения контролируемой среды 10 и сканирования искателя 9 на выходе смесителя 5 выдел."ется низкочастотная составляющая сигнала, характеризующая интерференционный рельеф, создаваемый в пло.скости сканирования излучателя 9 н прерывными сигналами, рассеянными дефектами, Отраженные импульсные сигналы поступают на вход усилителя 8, настроенного на длину волны Л, а затем - на60смеситепь 6, где перемножаются с опорными колебаниями, поступающими с блока4,Непрерывные сигналы с выхода смеси-теля 5 и импульсные сигналы с выхода сме-щсителя 6 суммируются в сумматоре 11,С выхода сумматора 11 сигналы поступа-ют на первый канал раэвертки двухлучевого осциллографа 15, причем запуск этого канала осуществляется синхронно с: началом сканирования иэпучатепя 9, Тем самым на ленте, протягиваемой по экрану осциллографа 15 с помощью лентопротяжного устройства 16, формируют голограмму, одна координата которой колли-, неарна вектору относительной скорости перемещения контролируемой среды 10 относитепьно дефектоскопа, а другая коапинеарна вектору скорости сканирования излучателя 9. Голограмма, сформированная йо суммарным непрерывнь 1 м иимпульсным сигналам, представляет собой суммнепр рывной голограммы, сформированной на длине волны , и дискретной гопограммы, сформированной на длине волны 3 . На изображение, восстановпенное по такой суммарной голограмме за счет различия длин волн нактадываются интерференционные полосы. Разность расстояний между полосами опредепяется соотношением, 2Л -ЛЯ - Яя)По положению интерферейЬионных полос определяют аэмеь и конфигурации дефекта в плоскости сканирования излучателя 9.Импульсные сьгнапы с выхода смесителч 6 подают на блок 12 стробирования, куда одновременно поступают и непрерывные сигналы с выхода смесителя 5. В блоке 12 стробирования непрерывных сигналов: выреэактся импульсные сигналы, равные по длительности импульсным сигналам, поступающим с выхода смесителя 6. Оъстробированные непрерывные сигнапы с выхода блока 12 подают на сумматор 13, где они суммируются с импульсными ситъналамис выхода смесителя 6, Суммарные сигналы подают на второй канал развертки двухлучевого осцилпс.-рафа 15, запуск к торого осуществляется зондирующим импульсом генератора 2, На ленте при эточ формируется голограмма, одна координата которой коплинеарна вектору скорос-.и перемещения контролируемой среды 10 оэоноситепьно дефектоскопа, а другая - параллельна направлению максимума излучения диаграммы направленности искателя 9.Сформированная подобным образом голограмма представляет собой сумму дискретных голограмм, сформированных на длинах волн Л и 3 . Иэображение, восстановленное по такой гопограмме, наблюдается в плоскости, образованной век тором сорости перемещения обьекта и напраопением максимума излучения иска теля 9, т, е. наблюдается сбоку. Его положение в пространстве определяет удапение дефекта от плоскости сканирования.За счет различия длин волн при формировании суммарной голограммы на восстанов.бренное иэображение накладываютсяд нтерйеренционные полосы, по располо:и конфигурации дефекта при наблюдении,его сбоку,фиксация голограмм производится наодной ленте, Для обеих голограмм коор,дината, коллинеарная вектору скоростипоступательного движения контролируемойсреды 10, бере".ся совпадаюшей с неправлением движения ленты, на которой регистрируется голограмма. Ось, параллельная направлению максимального излученияискателя 9, откладывается в одну сторонуот середины ленты, а ось, коллинеарнаявектору сканирования искателя 9, - в другую сторону от середины ленты. При таком расположении голограмм иа ленте иэображение восстанавливается одновременно,при атом одно изображение представляетсобой дефект в: плоскости, параллельнойплоскости сканирования искателя 9, адругое изображение в плоскости, перпендикулярной плоскости сканирования искателя 9,6Формула изобретенияУльтразвуковой дефектоскоп, содержа;ший последовательно соединенные генера,тор непрерывных колебаний, ультраэвуко ,вой искатель, приемный усилитель, балано1ный смеситель непрерывных колебаний и блок формирования голограмм, блок формим рования непрерывных опорных колебаний, включенный между генератором и смесю Ю телем, о т л и ч а ю ш и й.с я тем,что, с целью повышения точности определения координат и размеров дефектов, оно снабжено последовательно соединенными через ультразвуковой искатель генерато ом импульсных колебаний, вторым приемным усилителем и балансным смесителем импульсных колебаний, включенным между генератором и балансным смесителем импульсных колебаниЯ блоком формирования опорных импульсных колебаний, пер,вым сумматором и блоком стробирования, входы которых. соединены с выходами балансных смесителей, и вторым суммато,ром, один вход которого соединен с баланс ным смесителем импульсныхколебаний,Составитель А,ВоннлкиНРедактор И.Бродская Телред З.Тараненко Корректор Л.КотоваТираж 1 029 ПодписноеЗаказ 5 Ъ 15ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРно делам изобретений и открытийМосква, 333035, Раушская , 4., 4филиал НПП "Патент" г. Ужгород, уп. Проектная, 4