Ультразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ 1 ИЕСНИХРЕСПЩЛИН ПЮ (1 О) 4 С 01 Я 29/О 3 етельст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИВЖРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзныйский институт повающих методов икачества материал(57) Изобретение оттельной технике и мзовано при ультразвизделий. Цель изобние достоверности к, улучшения разрешашщлектирования деФектдеФекта эхо-сигналрическом виде в вид носится к измериожет быть исполь= уковом контроле ретения - повышеонтроля путем ей способности сеов. Отраженный от поступает в электеоусилитель 6, да1446559 35 лее на пиковый детектор 7 и черезаналого-цифровой преобразователь 8 врегистр 9 для измерения амплитудысигнала дефекта. По переднему фронтус формирователя 5 зоны контролясчетчик 18 начинает считать импульсы,число которых пропорционально глу 1Изобретение относится к ультразвуковому контролю изделий и может бытьиспользовано при создании автоматизированных установок для контроля материалов и изделий в машиностроении,энергетике и других отраслях промьппленности, а также может найти применение при контроле пористости материа-,лов, сортировке, при прогнозированиинеразрушающим способом механических 10свойств материалов и изделий.Целью изобретения является повышение достоверности контроля путемповышения разрушающей способности селектирования дефектов. 15На Фиг, 1 представлена блок-схемаультразвукового дефектоскопа; на фФиг. 2 " временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Ца Фиг. 2 обозначено:а - эхо-сигнал от дефекта;б - сигнал на выходе пиковогодетектора;в - строб=импульс зоны контроля;г - тактовая частота или частоте , 25преобразования аналого-цифрового преобразования (АЦП);д - сигнал на выходе блока сравнения;е - сигнал на выходе одновибра-.30тора;к - с 1,гнал на выходе первого элемента совпадения;н - сигнал на выходе формирователя управляющего сигнала;Т - длительность периода частотыколебаний ультразвукового пье- .зопреобразователя;Т- длительность импульса, вырабатываемого одновибратором,(ТТ,);Т - время сброса пикового детекЪтора; бине залегания дефекта. Управляющая цепь из последовательно соединенных блока 11 опорного сигнала, блока 12 сравнения, одновибратора 13, элемента 14 совпадения и формирователя 15 ,вырабатывает сигнал записи в блоке 21 памяти, 2 ил. 2Т - задержка между сигналом записи амплитуды в первый регистрзапоминания эквивалента амплитуды и импульсом записи в блокпамяти;Т - длительность сигнала записив блок памяти;Т , - длительность периода частотыпреобразования АЦП.Устройство содержит соединенные последовательно синхронизатор 1, генератор 2, ,ультразвуковойпреобразователь 3, установленный на контролируемом иэделии 4, и Формирователь 5 зоны контроля; последовательно соединенные видеоусилитель 6 входом соединенный с преобразователем 3, пиковый детектор 7, аналого-цифровой преобразователь 8 и регистр 9 запоминания эквивалента амплитуды сигнала, элемент 10 совпадения, первым входом соединенный с формирователем 5 зоны контроля, а выходом - с аналого-цифровым преобразователем 8, последовательно соединенные блок 11 опорного сигнала, блок 12 сравнения, вторым входом соединенный с выходом аналогоцифрового преобразователя 8, одновибратор 13, элемент 14 совпадения, выход которого соединен Формирователем 15 управляющего сигнала, вторым входом регистра 9 запоминания эквивалента амплитуды сигнала и вторым входом пикового детектора 7, элемент 16 совпадения, первым входом соединенный с формирователем 5 зоны контроля, вто- рым входом - с блоком 12 сравнения, а выходом - с одним из входов элемента 14 совпадения, последовательно соединенные кварцевый генератор 17, счетчик 18, вторым .входом соединенный с выходом Формирователя 5 зоны контроля, регистр 19 запоминания эквива 3 14465лента глубины залегания дефекта, первым входом соединенный с выходом блока 12 сравнения, последовательно .с.оединенные счетчик 20, входом сое 5диненный с выходом блока 12 сравнения, блок 21 памяти, первым входомсоединенный с формирователем 15 управляющего сигнала, вторым входом -с регистром 9 запоминания эквивалентта амплитуды, третьим входом - с регистром 19 запоминания глубины залегания дефекта, и регистратор 22, Вы".ход кварцевого генератора 17 соединен с вторыми входами первого элемента 14 совпадения и элемента 10 совпадения,Ультразвуковой эхо-импульсныйстробирующий дефектоскоп работаетследующим образом. 20Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы для запуска генератора 2.,Последний возбуждает ультразвуковойпреобразователь 3, который посылаетультразвуковой импульс в контролируемое изделие 4. Отраженные отнеоднородностей материала сигналы принимаются преобразователем 3 и поступаютна вход видеоусилителя 6 и формирователя 5 зоны контроля (Фиг,2,а), 30Последний формирует строб-импульсзоны контроля (Фиг,2,в), который раз 594цифрового эквивалента на втором входе относительно первого входа на вы- ходе блока 12 сравнения формируется строб-импульс сигнала дефекта (Фиг.2,д). По первому Фронту строб- импульса сигнала дефекта содержимое второго счетчика 20 дефектов увеличивается на единицу и происходит запись содержимого первого счетчика 18 в регистр 19 запоминания эквивалента глубины залегания дефекта, На первый вход счетчика 18 поступает тактовая частота, а счет начинается с появлением строб-импульсаэоны контроля, который поступает на второй вход этого счетчикаИз первого фронта строб-импульса сигнала дефекта одновибратор 13 Формирует строб-импульс задержки, который поступает на первый вход первого элемента 14 совпадения (фиг,2,в). Длительность этого импульса выбирается такой, чтобы за это время пиковый детектор 7 успел зарядиться до .максимального значения амплитуды от" раженного сигнала, или эта длительпость должна быть более полутора длительностей периода частоты колебаний ультразвукового преобразователя 3. До появления сигнала строб-импульса дефекта на выходе блока 12 сравнения, решает работу аналого-циФрового пре образователя 8 (далее ЛЦП) и счетчика 18. С выхода видеоусилителя 6 усиленные сигналы поступают на пчковый детектор 7. С выхода последнего сигналы поступают на второй вход ЛЦП 8 (Фиг.2,б), На первый вход ЛЦП 8 через второй вход элемента 10 совпадения подается тактовая частота с кварцевого генератора 17 (фиг.2,г) при наличии на первом входе отпирающего строб-импульса зоны контроля.Аналого"цифровой преобразователь 8 преобразует аналоговый сигнал с выхода пикового детектора 7 в цифровой эквивалент с частотой, равной частоте кварцевого генератора 17, поступающий на регистр 9 запоминания эквивалента амплитуды и на второйвход блок 12 сравнения. На первый вход последнего подается цифровой эквивалент уровня отсечки через блок опорного сигнала с помощью известного программатора (не показан) или в случае использования в автоматизированных установках контроля с помощью ЭВМ (не показана). При превышении на второй вход первого элемента 14 совпадения поступает низкий уровень сигнала, запрещающий его работу, при этом на его выходе также будет низкий уровень сигнала, а на третий вход первого элемента 14 сравнения с кварцевого генератора 17 поступает тактовая частота.При появлении ца выходе блока 12сравнения строб-импульса сигнала дефекта на выходе первого элемента 16 совпадения появляется высокий уровень 45 сигнала, разрешающий работу первогоэлемента 14, на первый вход которого одновибратор 13 подает строб-импульс задержки низким уровнем. По фронту тактовой частоты из высокого уровня в низкий происходит запись состояния первого входа первого элемента 14 совпадения на выход, Пока на первом входе его находится низкий уровень строб-импульса задержки, на выходе будет тоже низкий уровень. Иа выходе появляется высокий уровень после того, как на первом входе строб-импульс задержки переходит из низкого состояния в высокое, по первому пере 1446559паду тактовой частоты из высокогосостояния в низкое,По первому фронту на выходе первого элемента 14 совпадения происходитзапись амплитуды в цифровом эквиваленте в регистр 9 запоминания эквивалента амплитуды.Формирователь 15 управляющего сигнала из первого фронта строб-импульса (фиг.2,к) с задержкой времениформирует сигнал записи в блок 21памяти (фиг,2,н). По этому сигналув блок 21 памяти записывается амплитуда и глубина залегания дефекта вцифровом эквиваленте и количестводефектов.После сброса пикового детектора 7стробирующая цепь готова к приемуследующего отраженного сигнала от де фекта. Накопленная информация в блоке 21 памяти передается в устройствооценки, например в, регистратор 22,а при использовании в автоматизиро-.,;,.ванной установке - в ЭВМ. 25Формула изобретенияУльтразвуковой эхо-импульсный дефектоскоп, содержащий последовательнаЗ 0 соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и ультразвуковой преобразователь, последовательно соединенные видеоусилитель, вход которого подключен к выходу ультразву кового преобразователя, пиковый детектор и аналого-цифровой преобразователь, формирователь зоны контроля, вход которого связан с выходомультразвукового преобразователя,40 последовательно соединенные генератор и первый счетчик, последовательно соединенные второй счетчик, блокпамяти и реГистратор, три элементасовпадения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен последовательно соединенными блоком опор"ного сигнала, блоком сравнениявторой вход которого подключен к выходуаналого-цифрового преобразователя,и одновибратором, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, первым регистром,включенным между выходом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом блока памяти, вторым регистром,включенным между выходом первого счетчика и третьим входом блока памяти,и формирователем управляющего импульса, включенным между выходом первогоэлемента совпадения и управляющим ввходом блока памяти, выход формирователя зоны контроля соединен с первымвходом второго элемента совпадения,выход которого подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, с первым входом третьего эле .мента совпадения, выход которого под-ключен к второму входу первого элемен-та совпадения, и с управляющим входом первого счетчика, выход генератора соединен со вторым входом второ-го элемента совпадения и третьим входом первого элемента совпадениявыход,блока сравнения связан с вторым входом третьего элемента совпадения, управляющим входом второго регистраи с входом счетчика, а выход первогоэлемента совпадения подключен к управляющим входам первого регистра ииикового детектора.1446559 Составитель Л. Кондрыкинскаяктор Г. Волкова Техред Л.Сердюкова КорректоР М.Васильев Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6743/50 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и отк113035, Москва, Ж, Раушская наб., д иям при ГКНТ С