Ультразвуковой теневой импульсный иммерсионный дефектоскоп

Союз Советски иСоциалистическиеРеспублик ОП ИИЗОБРЕТЕН ИЯ и 70828(22) Заявлено 06.01 76 (21) 2310957/25-21 с присоединением заявки,% Ркудерстееиай иеаитет СССР в делен изебретеиий и етивнтийДата опубликования описания 08.01.80(72) Авторы изобретения А, С, Голубев, Д. Д. Добротин и С. К. Паврос Ленинградский ордена Ленина электротехнический щституг им. В. И. Ульянова (Ленина)(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕНЕВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ИММЕРСИОННЫЙ ДЕфЕКТОСКОП Изобретение относится к ультразвуко-,: вой детектоскопии листового проката теневым методом.Известны автоматические ультразвуковые дефектоскопы для контроля листового проката металлов теневым методом,5Наиболее совершенными из них являются установка для контроля листового проката типа УЗУЛ.Она содержит генераторы импульсов1 О высокой частоты излучающие и приемные пьезопреобразователи, находящиеся в ванне с иммерсионной средой водой), усилители, амплитудные дискриминаторы, дискриминаторы наличия контролируемого листа между преобразователями, решающе-регистрирующее устройство 1, Установка позволяет вести контроль всей плошади листа со скоростью до ЗО м в2 минуту и выявляют не только дефекты, полностью не пропускающие звук, но и дефекты, обладающие некоторой (Э с 0,2- 0,4) прозрачность."о для ультразвуковых волн. Результатом контроля на них является дефектограмма, то есть автоЮатй"чески вычерчиваемый план-чертеж листас полутоновой записью его границ и яркочерной записью мест расположения дефектов, При этом оператор имеет возможность регулировать порог срабатываниярегистрирующего устройства в процентах от некоторого начального уровня, настраивая тем самым установку на выявление более или менее грубых дефектов,Однако известный теневой деректоской обладает тем недостатком, что величина начального уровня порога срабатывания выбирается в значительной мере произвольно. Это вносит ошибку в определение реализуемой чувствительности дефектоскопа, затрудняет пли делает невозможным сопоставление результатов контроля разными операторами и тем более на разнх заводах, заставляет снижать чувствительность, то есть настраивать установку па выявление лищь грубых дефектов из-эв боязни ложной браковки.О 25 30 35 40 Цехь рсцл Г оо и 30)ротес о"вышенпе достоверности контроля и улучшения метрологических свойств дсфектоскопа,Для этого в известное устройство, содержащее генератор высокочастотных импульсов, нзпучкоший и приемный преобразователи,усилитель, соединенный с амплитудным дискриминатором с управляемымпостоянным напряжением порогом срабагывания и дискриминатором наличия контролируемого объекта между преобразователями, выходы которых соедиены с регистрирующим устройством, введены блоквременной задержки, ждущий генератор5прямоугольных импульсов, нормализаторысигнала дискриминатора наличия контролируемого объекта и сигнала амплитудногодискриминатора, два интегратора, блоксравнения напряжений и индикатор, причем вход ждущего генератора прямоуголь:ных импульсов соединен с генераторомвысокочастотных импульсов через блоквременной задержки, а выход его сс входом пормализаторов сигнала дискриминатора наличия контролируемого объекта исигнала алилитудпого дискриминатора, управляющис входы которых соединены соответственно с выходом дискриминатора наличия контролиру мого объекта и амплитудного дискрймнатора, выход каждого из них соединен через интегратор содним из входов бпока сравнения напряжений, подключенного к индикатору,.При этом предполагается, что рас-,пределение амплитуд ультразвуковыхимпульсов, прошедцих через контролируемый лист, является симметричным чтоподтверждается проведенными экспериментами), В этом случае среднее значение амплитуд совпадает с медианой ихраспределения, а определение медианыможет быть проведено более простымспособом.На чертеже приведена структурнаясхема дефектоскопа включающая в себяспедукцие узлы; генератор 1 высокочастотных импульсов, соединенный с излучающим преобразователем 2, контролируемое изделие 3, приемный преобразователь 4, соединенный с усилителем 5,к выходу которого подключены амплитудный дискриминатор 6 с управляемым постоянным напряжением. пор,) порогомсрабатывания и дискриминатор наличияконтро:ируемого объекта между преобразователями 7, выходы которых подсоединены к регистрируюдему устройству 8. Нопими элсмептами здесь являются блок 9 временной задержки, запускающий ждуший генератор 10 1 рялоугольных импульсов, выход которого подсоединен к нормализатору 11 сигнала дискриминатора контролируемого объекта и нормализатору 12 сигнала амплитудногс дискрюгинатора, на выходе которых стоят интеграторы 13 и 14, а к последним подключены блок 15 сравнения напряжений и индикатор 16.Схема работает следуощим образом.Генератор 1 вырабатывает короткие высокочастотные импульсы, возбуждающие излучающий преобразователь 2. Излученные им ультразвуковые импульсы, пройдя через иммерсионную среду й контролируемый объект 3, принимаются приемнымпреобразователем 4, усиливаются усилителем 5 и подаются на вход амплитудного дискриминатора 6 с регулируемым пороговым напряжением Опор. Если амплитуда импульса больше порогового напряжения, амплитудный дискриминатор 6 подает на регистрирующее устройство 8 сигнал отсутствия дефекте. Если амплитуда ипульса меньше порогового напряжения, амплитудный дискриминатор 6 не срабатывает, и регистрирующее устройство 8 производит запись дефекта. При отсутствии контролируемого объекта между преобразователями 2 и 4 принятый сигнал на гыходе усилителя 5 резко возрастает и вызывает срабатывание дискриминатора 7, что также отмечается регистрирующим устройством 8.Через время 1 после импульса посылки, обусловленное выдержкой времени устройства 9 задержки, последнее выдает запускающий сигнал на ждуший генератор 10. Время задержки 1 выбирается таким образом, чтобы оно было больше не только времени распространенияимпульса, прошедшего: через контролируемое изделие, но и больше времени распространения 1. 0 импульса, прошедшего только через иммерсионную среду при отсутствии объекта контроля между преобразователями 2 и 4. Ждуший генератор 1 вырабатывает прямоугольный импульс, подаюшийся на основные входы нормалиэатора 11 сигнала дискриминатора и нормализатора 12. На управляющий вход нормализатора 11 подается напряжение, вырабатываемое дискриминатором 7, На выходе нормализатора 11 импульс будет набпюдаться только при наличии объекта контроля между преобразователями. то5 708есть число импульсов на выходе 1 ормализатора 3.3. равно обцсму числу импульсовизлученных в контролируемый объект. 11 ауправляю 1 ций вход цормализатора 3 2 подается напряжение, вырабатываемое амплитудным дискриминатором 6, 11 а выходесхемы 12 импульс будет наблюдаться только в случае, когда амплитуда импульса,прошедшего через объект, м;: е цо 1.Огового значения. Таким образом, чцс;юимпул сов на выходе схемы 12 равночислу импульсов, прошедших через конт-,ролируемый объект и мецьшигс порогового значения, Нормалцзаторы 3.;:. и 12могут быть вы-олнены, напримр, в виде 15схем совпадения. Импульсы на выходахсхем 11 и 12 равны между собой поамплитуде и длительности. Далее импульсы с выходов нормализаторов 11и 12 подаются на интеграторы 3.3 и 14, 20которые вырабатывают постояццыс. напряжения, пропорциональные числу юлцульсов на их входах. 1(озффцциецт передачиинтегратора 13 в два раза меньше, чему интегратора 14. Выходнъе напряжения 25интеграторов 13 и 14 сравиваотся припомощи блока .15 сравнеси напряжений,вырабатыьаоший сигнал, пропорццональньш разности выходных ацряжеш 11 интеграторов, Он равен нулю, если цапряжения интеграторов 13 и 14 равны, чтобудет, если средняя частота импульсовна выходе цормализатора 11 в два разабольше средней частоты импульсов навыходе нормализатора 12. В свою очередь это означает, что лишь половинаимпульсов, прошедших через объект, превышает по амплитуде порог срабат,ва 1 ля,то есть порог срабатывания цри равенстве пулю выходного напряжения бло лОка 15 соответствует медиане распределения амплитуд импульсов, ВЫходнойсигнал блока 15 подается на плдикатор 16,Установка начального порога в предлагаемом дефектоскопе производится следующим образом. На контроль подается олин лист из партии, подлежащей проверке. Оператор регулирует начальный порог до тех пор, пока индпсатор не зафиксирует равенства выходных цапря 11 сений интеграторов 13 и 14. По достижении этого равенства операция установки начального порога считывается выполнен- ной, лист возвращается в исходное положение, устанавливается рабочий порогчувствительности в долях от полученного начального, 1 при этой чувствительности кОЛ.;ролируется вся партия ОдцотиныхЛ 1 С 1 О",Предагав,ая схема црцгодца для исцользова 1 ця и в мцого 1 ацальц 1 х дефектОскопах, В этом случае нормалцэатор.1 3.132 и интеграторы 13 и 14 ставятсяв каждом приемном канале, а выходныесигналы этих интеграторов линейно суммируются и затем подаются ца общий сблоком 3.5 сгавцения напряжений и затем - 1 а общий индикатор 16.Предлагамая схе.а может быть испол:эовац как прп разработке новых теневых дефектоскопов так и при молернизаци 1-существуюцих. Применение ца различных установка., ц различных заводах повысит достоверцость результатов контроля.сОруЛа ИЗОбрЕтЕНИяУльтразвуковой теневой импульсный иммсрсцоццый дефектоскоп, содержащий генератор вьсокочастотных импульсов, излучающий п прием 1,й преобразователи, усилитель, соединенный с амплитудным дискр 1 пмицатором, с уравляемым постоялцымнапряжением порогом срабатывания, идискриминатором наличия контролируемогообъекта ежду преобразователями, выходы которых сосднелы с регистрирующимустройством, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с цельО повышения достоверности контроля ц улучшения метрологических свойств дефектоскоца, он снабженблоком временной задержки, ждущим генератором прямоугольных импульсов, нормалпэаторокл сигнала дискриминатора наличия контролируеллого объекта, нормализатором сигнала амплитудного дискриминатора, двумя 1 плтеграторами блоком сравцелия напряжений и индикатором, причемвход ждущего генератора прямоугольныхимпульсов соединен с генератором высокочастотных импульсов через блок временной задержки, а выход - со входами нор 1мализаторов сигнала дискрим 1 лнатора наличия контролируемого объекта и сигналаамплитудного дискриминатора, управляющие входы которых соедпены соответственно с выходами дцссримилатора наличия контролируемогого объекта и амплитудного дискриминатора, выход каждого из нжс соединен через интегратор с одним из входов блока сравнения напряжений, подключенного к индикатору,Лсточникл пцформаши,принятые во вцмгцие гри экспертизе1. Сборник "Промышлеццьг ультразвуковой контроль толстолистового проката с помошью установок УЗУЛ Л.,ЛПНТП;1968, с, 84-114,Составитель С. Кузнецов Редактор Б. Павлов Техред М, Петко Корректор Н. Задерновска каэ 8475/37 Тираж 1019 ПодписноЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4