Ультразвуковой дефектоскоп

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 19) (11))5 О О И 29/ ОСУДАРСТВЕНН ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ ПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТ ОТКРЫТИЯМ Е И Б ЕТ ЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетУ 987509, кл, С 01 ИАвторское свидетелВ 1087884, кл. С 01 И рущающему конт методом и може для контроля к изделий в разл ленности. Цель ся повьппение д ско ние к ког оарайан а сче мест критери соотнош секта и енк(57) Изобретение отн ФВКТОСКОПится к неразта Изобретение относится шающему контролю ультраз тодом и может быть испол неразруковым меобразовател селектор 5 пе овано для ов и изде- ромыщленкон качества матезличных отрасл с лии в стр тел ости, Цель изобретени оверности контрол вьппение досг но го использов чества как п дин кот гн алов туд с так и с отклоне ачений в ещ ин овых кте прозв чивания,На фиг, схема ульт на фиг,2 -ре представлензвукового д ременные ди ковой дефек ательно зле ые синхрони ирующих имп структурна ефектоск граммы. оскоп содеропа; ны ьтр осл и ьтвет- гистра ктроакустичес затор 1,гене. -дине 2 зо ств ат ор льсов,пр И АВТОРСНОМ я за счет совместкритериев оценки отношениям амплифекта и донного, й от заданных поро 66283 А лю ультразвуковым быть использовано естна материалов и ных отраслях промьппизобретения являеттоверности контроля ого использования качества как по ням амплитуд сигнала о донного сигнала, так отклонений от заданных порого значений в каждом такте проз ния, Для этого в дефектоскоп нительно введены компаратор, триггера, дешифратор, пиковый тор и три схемы ИЛИ. 2 ил., 1 ь 3, усилитель 4,первыйпервый коипаратор 6 и ый триггер 7, последовательно иненные первый формирователь 8 б-импульсов, второй формирова 9 строб-импульсов, второй селек 10 и первый пиковый детектор 11, стратор 12, последовательно соенные второй компаратор 13, вход рого подключен к выходу второго ктора 10, второй триггер 14 и ифратор 15, последовательно соеенные второй пиковый детектор 16, тий компаратор 17 и третий триг, формирователь 19, три схемы 20 - 22, входы которых подключек первым и третьим, вторым, пятым естым, четвертым, седьмым и вос выходом дешифратора 5 соо енно, выходы - к входам ре а 12, выход первого формировате 1566283ля 8 строб - импульсов подключен к второму входу первого селектора 5,выходсинхронизатора 1 подключен к входупервого формирователя 8 строб-импуль 5сон и к вторым входам первого и второго пиковых детекторов 11 и 16 ипервого, второго и третьего триггеров 7, 14 и 18, второй выход усилителя 4 подключен к второму входу второго селектора 1 О, выход первого пикового детектора 11 подключен к второму входу третьего компаратора 17,нход формирователя 19 нормализованных импульс.ов подключен к выходу нторого формирователя 9 строб-импульсов,выход - к стробирующим входам дешифратора 15 и третьего компаратора 17,второй вход дешифратора 15 подключенк выходу третьего триггера 18, третий вход - к выходу первого триггера 7, Позицией 23 обозначено контролируемое изделие, а позициями 2438 - выходы сигналов с блоков ультразвукового дефектоскопа. 25Дефектоскоп работает следующимобразом,Импульсы 24 синхронизатора 1 периодически запускают генератор 2 зондирующих импульсон, который возбуждает преобразонатель 3, Колебания преобразоватепя 3 передаются в контролируемое изделие 23 и распространяютсяв нем, Отразившись от Физической неоднородности - дефекта или противо 35положной грани (дна) изделия, ультразвуковые колебания возвращаются снова к преобразователю 3 и преобразуются им в электрические колебания,Этиколебания усиливаются усилителем 4, 40Сигналы 25 с выхода усилителя 4и строб-импульсы 26 и 27 первого ивторого Формирователей Я и 9 стробимпульсов поступают на входы соответственно первого селектора 5 и второгоселектора 10 . Выделенный первым селектоРом 5 сигнал дефекта АА т (диаграмма 28) поступает на второй пиковый детектор 16 и первый компаратор6. Пиковый детектор 16 сохраняет амплитуду сигнала дефекта до приходаследующего синхроимпульса (диаграмма 30).Аналогично, выделенный вторым селектором 10 донный сигнал АА(диаграмма 29) поступает на первый пиковыйдетектор 11 и второй компаратор 13,На выходе пикового детектора 11 появляется импульс 3 с амплитудой,нропорциональной амплитуде донного сигнала,Сброс пикового детектора 1 осуществляется импульсами 24 синхронизатора 1,Сигналы с выхода первого пикового детектора 11, второго пиковогодетектора 16 и формирователя 9 нормализованных импульсов поступают навходы третьего компаратора 17. Сигнал 3 первого пикового детектора1 задает порог срабатывания компаратора 17 в каждом такте зондирования,а импульс 32 формирователя 19 нормализонанных импульсов задает моментсравнивания,Следящий порог А определяется зависимостью между глубиной дефекта иотношением амплитуд сигналов донного и от дефекта; Адеср Адан ) Каэ где а - значение браконочной глубины дефекта; К - коэффициент, учитывающий конкретные условия и параметры контроля, и соответствует величинеА = К аА ДонЗначение К а устанавливается оператором изменением элементов схемыконкретно выполненного компаратора 17,Последний срабатывает лищь н томслучае, если амплитуда эхо-сигналадефекта равна или превышает указанный порог, т,е. если А,ч, К а Акоп.Выделенный вторым селектором 10донный с игнал А А нызыв ае т срабатываниеие компаратора 13 при превышении им порога срабатывания А,(А= А,), устанавливаемого по уровню,ранному минимальной величине донногосигнала, при котором достоверно выявляется дефект, определенный чувствительностью контроля,На вход компаратора 6 поступаетвыделенный первым селектором 5 сигнал дефекта АА , который в случаепревышения порога А(А ААвызовет срабатывание компаратора 6.Пороговый уровень А устанавливаютпо величине, равной минимально регистрируемой амплитуде эхо-сигналанедопустимого дефекта при условииперекрытия им донного сигнала,Напряжения на выходе компараторов 6, 13 и 17 устанавливаются равным напряжению логической "1" илилогического "0" н зависимости от того, превышает или нет входной сигнал опорный уровень, В случае сраба83 6ке дефект отсутствует или величина его допустима.Комбинации "Сбой" в 7 строке таб лицы указывают на отсутствие сигналов в зоне контроля, а в строке 8 на недостаточную чувствительность контроля.Нормализованные импульсы с выходом схем ИЛИ 22, 21 и 20 (диаграммы 36-38) поступают на входы регистратора 12, который документирует результаты контроля,15662 РегиВхострация дысхемИЛИ тывания компараторов 6, 13 и 17 наих выходах формируются импульсы,которые подаются на первые входы соответствующих триггеров 7, 14, 18, устанавливая их в единичное состоя 5ние, Сброс триггеров 7, 14 и 18 осуществляется подачей импульса синхронизатора 1 на их вторые входы (диаграммы 30-35). Импульсы с выходовтриггеров 7, 14, 18 поступают на входы 3, 1 и 2 дешифратора 15 соответственно, образуя в момент считываниятрехразрядный двоичный код, Моментсчитывания определяется подачей наКод на входах дешифратора стробирующий вход дешифратора 15 импульса 32 с выхода формирователя 19нормализованных импульсов. 1 23Дешифратор 15, преобразуя трехраз22 "Дефект" 0 0 0 25 21 "Качество" 20 "Сбой" 0 0 0 0 30 рядный двоичный код в десятичный,формирует на соответствующем выходенормализованный импульс. Выходы дешифратора 15 объединены в группы "Дефект", "Качество и "Сбой" соответственно схемами ИЛИ 22, 21 и 20, согласно алгоритму, представленному втаблице.Первая строка таблицы показывает,что амплитуда донного эхо-сигналаравна или превышает уровень А, т,е,контроль осуществляется при чувствительности не ниже требуемой, а превышение амплитуды эхо-сигнала дефекта следящего порогового уровня А означает наличие дефекта, глубина .которого превышает допустимые размеры,т,е. браковочный критерий,При контроле возможна ситуация, когда эхо-сигнал от дефекта значительно превосходит амплитуду донного сигнала или последний отсутствует (вторая строка таблицы). Дпя принятия достоверного решения в этом случае необходимо выполнение условия АА, т.е. требуется подтверждение, что контроль производится при чувствительности не ниже заданной, В каждом конкретном случае величины пороговых уровней Аи А, их соотношения определяются параметрами контролируемого изделия и техническими требованиями к контролю, поэтому возможна дополнительная комбинация (третья строка таблицы), отнесенная к группе "Дефект".Строки 4-6 таблицы означают,что контроль производится с требуемой чувствительностью и на данном участтаким образом, использование приформировании сигнала, документируемого дефектоскопом как дефект,соотношения эхо-сигнала от дефекта и донного в каждом периоде посыпок зондирующих импульсов и дополнительной оценки величин этих сигналов, отражающих совместно необходимые и дос таточные условия определения дефектав изделии, позволяет повысить достоверность контроля изделий,Формула изобретения 45Ультразвуковой дефектоскоп,содержащий последовательно электроакустически соединенные синхронизатор,генератор зондирующих импульсов,пре образователь, усилитель, первый селектор, первый компаратор и первыйтриггер, последовательно соединенныепервый формирователь строб-импульсов,второй формирователь строб в импульс,второй селектор, первый пиковый детектор и регистратор, выход первогоформирователя строб-импульсов подключен к второму входу первого селектора, выход синхронизатора подключенк входу первого формирователя стробимпульсов и к вторым входам первогопикового детектора и первого триггера, второй выход усилителя подключенк второму входу второго селектора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения достоверностиконтроля, он снабжен последовательносоединенными вторым компаратором,вход которого подключен к выходувторого селектора, вторым триггероми дешифратором, последовательно соединенными вторым пиковым детектором,третьим компаратором и третьим триггером, формирователем нормализованных импульсов и тремя схемами ИЛИ,входы которых подключены к первым и третьим, вторым, пятым и шестым,чет -вертьм, седьмым и восьмым выходамдешифратора соответственно, выходы - 5к входам регистратора, вторые входывторого пикового детектора, второгои третьего триггеров подключены к выходу синхронизатора, выход первогопикового детектора подключен к второму входу третьего компаратора, входформирователя нормализованных импульсов подключен к выходу второго формирователя строб-импульсов, выходк стробирующим входам дешифратораи третьего компаратора, второй входдешифратора подключен к выходутретьего триггера, а третий вход -к выходу первого триггера.15 бб 283 25 32 Составитель В, БелозеровРедактор С.Патрушева техред М.Дидык Корректор А,Обручар Подписное тираж 503 Заказ 1218 ВНИИПИ Государственного комитегд по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,:1 осквд, И, Рдушскдя ндб д, /5Производственно-и зддтеп ьс кй комбинат "1 дте нт", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101