Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп

(дю (дн 8 СО М 29/О Ву -.ОБРЕТЕНЬСТВУ н ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОткРытий(71) Ленинградский ордена Лени а электротехнический институт им, В.И.Ульянова (Ленина) (72) К.Е.Аббакумов, В.Е,Артемов, Д.Д.Добротин, С.В.1 амнстов и С,КЛаврос(56) Голубев А.С., Доброшин Д.Д Паврос С.К., Влияние шероховатости изделия на флуктуацию амплитудно-регистрируемых сигналов при иммерсионном.контроле теневым методом. - Дефектоскопия. 1982, 11 4, с. 51-56,Авторское свидетельство СССР 1 Р 932395, кл, СО М 29/04, 1982. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕНЕВОЙ ИИИЕРСИОН 1 ЫИ ДЕФЕКТОСКОП(57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля изделий в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности. Цель;о изобретения являетсяповышение достоверности контроля засчет подавления влияния помех, вызванных изменениями качества акустического контакта и равных измененийамплитуды всех импульсов всех многократных отражений, образующихся вконтролируемом изделии. В ситуации"Нет дефекта" на выходе усилителяимеется последовательность импульсов,претерпевающих многократные отражения внутри контролируемого изделия.Эти сигналы подаются на входы временного дискриминатора н первого и второго амплитудно-временных дискриминаторов . Временной дискриминатор стробирует ь -прошедший импульс, амплитуда которого (отрицательной полярности) запоминается в блоке памятии через делитель напряжения подает"ся на третий вход амплитудно-временного дискриминатора, Изобретение -дополнительное к авт,св,9 932395.2 ил.1Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля изделий в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности и является усовершенствованием известного устройства по авт.св.В 932395.Целью изобретения является повышение достоверности контроля эа счет подавления влияния помех, вызванных изменениями качества и одинаково меняющих амплитуды всех импульсов многократных отражений, образующихся в контролируемом изделии.На фиг.1 представлена функциональ ная блок-схема ультразвукового теневого иммерсионного дефектоскопа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.234768 1 15 пульсов, выход делителя 21 под 20 51 О импульсов, третий вход первого триггера 6, вторые входы второго итретьего триггеров 9 и 18 объединены и подключены к пятому выходу генератора 1 зондирующих импульсов,последовательно соединенные временной дискриминатор 19, блок 20 памяти и делитель 21, Вход временногодискриминатора 19 подключен к выходу усилителя 4, второй его вход подключен к второму выходу генератора 1зондирующих импульсов, второй входблока 20 памяти подключен к пятомувыходу генератора 1 зондирующих имключен к третьему входу второго амплитудно-временного дискриминатора. Позицией 22 обозначено контролируемое изделие. Ультразвуковой теневой иммерсион35 40 45 50 55 Ультразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, акустически связанные излучающий и приемный преобразователи 2 и 3, усилители 4, первый амплитудно-временной дискриминатор 5, вторым входом подключенный к второму входу генераторазондирующих импульсов, первый триггер 6, дифференцирующую цепь 7, схему 8 ИЛИ, второй триггер 9, и регистратор 1 О, выполненный из последовательно соединенных схемы 11 задержки, формирователя 2 импульса опроса, схемы 13 И, первого и второго электронных ключей 4 и 15, второй вход схемы 13 И является входом регистратора 10, второй вход второго электронного ключа 15 и вход схемы 11 задержки объединены и подключены к выходу генератора 1 зондирующих импульсов; второй амплитудно-временной дискриминатор 16, первый вход которого подключен к выходу усилителя 4, второй вход - к третьему выходу генератора 1 зондирующих импульсов, выход второго амплитудно-временного дискриминатора 16 подключен к второму входу первого триггера 6, последовательно соединенные третий амплитудно-временной дискриминатор 17 и третий триггер 18, выходом подключенный к второму входу схемы 8 ИЛИ, первый вход третьего амплитудно-временного дискриминатора подключен к выходу усилителя 4, второй его вход - к четвертому выходу генератора 1 зондирующих ный дефектоскоп работает следующимобразом.Генератор 1 зондирующих импульсовпериодически вырабатывает зондирующие импульсы (фиг.2 а), поступающие на излучающий преобразователь 2Одновременно он вырабатывает импульсысброса (фиг. 2 Я которые устанавливают в исходное положение триггеры 6,9 и 8, регистратор О и блок 20 памяти. Импульсы сброса имеют длительность, перекрывающую все возможные помехи, которые могут возникнутьв блоках во время посылки мощногозондирующего импульса, и тем самымзапрещают ложные срабатывания триггеров после посылки. С некоторой задержкой во времени, определяемой временем распространения соответствующих сигналов в акустическом тракте,в генераторе 1 зондирующих импульсоввырабатываются строб-импульсы"гопрошедшего импульса (фиг.2 г),а"гопрошедшего импульса (фиг.2 е) и импульса, прошедшего через воду при отсутствии контролируемого листа (фиг,2,е), На фиг. 2 взято ь = 1, т = 2т.е,используется 1 и П прошедшиеимпульсы. Ультразвуковые импульсы, возбужденные излучающим преобразователем 2, распространяются в иммерсионной жидкости ,воде). Дальнейшее рассмотрение целесообразно вести для трех ситуаций: между преобразователями 2 и 3 контролируемое изделие отсутствует (ситуация "Вода" ); между преобразователями 2 и 3 есть беэдефекттриггера 18 и переводит его в состоян нние 1 (фиг.2 н). Этот единичный сигнал проходит через схему 8 ИЛИ (фиг.2,о) и подается на вход триггера 9,переводя его в состояние О (фиг.2 п.Сигнал "О" поступает на вход регистратора О, запрещая регистрации дефекта. Импульс сброса (фиг,26) выключает на время своего существованияключ 15 который при этом разрываетцепь тока ключа 14. Ключ 4 выключается и подготавливается к следующе 20 25 му циклу работы. Одновременно импульс сброса (Фиг,26) запускает схему 1задержки. Выходной сигнал схемы 11задержки запускает формирователь 12импульсов опроса. Выходной импульсэтого формирователя ,Фиг,2 р) задержан относительно импульса сброса навремя, несколько больше максимального времени распространения анализируемых ультразвуковых сигналов(1-го 30 35 прошедшего импульса и импульса воды).,Импульс формирователя 12 импульсов опроса и выходной сигнал триггера 9 подаются на вход схемы 13 И. Выходной сигнал схемы 13 И отпирает ключ 4. В ситуации "Вода" с выхода триггера 18 на вход схемы 13 И поступаиет сигнал О , сигнал на выходе схемы 13 И отсутствует и запись не преизводится40 45 В ситуации Нет дефекта" на выходе усилителя 4 имеется последователь ность импульсов, претерпевших многократные отражения внутри контролируемого изделия 22. Эти сигналы подаются на входы временного дискриминатора 19 и амплитудно-временных дискриминаторов 5 и 16. Временной дискриминатор 19 стробирует-прошедший импульс, амплитуда которого (отрица 3 1234 ное изделие ( ситуация "Нет дефекта);между преобразователями 2 и 3 есть дефектное изделие (ситуация "Дефект" ) . Этим трем ситуациям соответствуют три колонкина фиг.2. 5При наличии ситуации "Вода" ультразвуковой сигнал большой амплитуды, пройдя через акустический тракт, попадает на приемный преобразователь 3 и усиливается усилителем 4. Сигнал О большой амплитуды (фиг.2 в) совпадает по времени со стробом (Фиг.2 е) и вызывает срабатывание амплитудно-временного дискриминатора 17 (Фиг.2 м).Сигнал с выхода амплитудно-временно го дискриминатора 17 подается на вход 768тельной полярности) запоминается в блоке 20 памяти и через делитель 2 напряжения подается на третий вход амплитудно-временного дискриминатора 16, Одновременно в амплитудно-временном дискриминаторе 5 амплитуда и-го прошедшего импульса сравнивается с постоянным пороговым напряжением. При превышении порога, что должно соблюдаться при прозвучивании беэдефектного изделия, амплитудно-временной дискриминатор 5 вырабатывает импульс (Фиг.2 ж), который переводит триггер 6 из состояния "1" в состояние "О" (фиг,2 и), При переходе т-го прошедшего импульса, совпадающего по времени с соответствующим стробом ( Фиг.2 е), амплитудно-временнойдискриминатор 16 сравнивает амплитуду пт-го прошедшего импульса с запомненным напряжением ь -го прошедшего импульса, которое используется в качестве порогового. Таким образом,пороговое напряжение дискриминатора 16 зависит от изменений амплитуды прошедших сигналов, вызванных нестабильностью акустического контакта, Если амплитуда (и -го прошедшего импульса больше порога, что должно выполняться при прозвучивании бездефектного изделия, амплитудно-временной дискриминатор 16 вырабатывает импульс (фиг 2 з), который переводит триггер из состояния "О" в состояние "1" (фиг,2 и). Таким образом, на выходе триггера 6 при контроле беэдефектного изделия формируется отрицательный импульс (Фиг.2 и), передний фронт которого соответствует приходу ь -го прошедшего, а задний фронт приходу ь-го прошедшего импульса. Этот импульс дифференцируется дифференцирующей цепью 7 и положительный импульс (фиг,2 к), соответствующий по времени заднему фронту импульса триггера 6,проходит через схему 8 ИЛИ (Фиг2 о) и перебрасывает триггер 9 иэ состояния "1" в состояние "О" (фиг,2 п) . Врезультате на вход схемы 13 И регистратора 10 поступает сигнал "О", сигнал на выходе схемы 13 И отсутствует, и запись не производится. При ситуаПцииДефект ь -й и ь-й прошедший импульсы дополнительно ослабляются по амплитуде по сравнению со случаем проэвучивания бездефектного изделия, на фиг,2 изображена ситуация, когда амплитуда ь -го прошедшего импульсауменьшается из-за наличия дефектанЕзначительно, а-й прошедший импульс по-прежнему превышает порогамплитудно-временного дискриминатора 5 (фиг2 ж), а амплитуда м-го прошедшего импульса становится меньшезапомненного уровня амплитуды Ь -гопрошедшего импульса (фиг,2 д 1, и амплитудно-временной дискриминатор 16не вырабатывает импульса в момент при. 1 Охода Ь -го прошедшего. В результатене происходит обратного перебросатриггера 6 из состояния "0" в состояние "1" (фиг.2 и), отсутствуют положительные импульсы на выходах дифференцирующей цепи 7 (фиг.2 к и схемы8 ИЛИ (фиг,2 о 1 триггер 9 остается всостоянии "1". На вход схемы 13 И регистратора 10 подается высокий уровень, и при приходе на второй ее вход 20импульса опроса (фиг.2 р 1 выходнымсигйалом схемы 13 И отпирается ключ14 и в блоке регистратора 10 течетток записи (фиг.2 с) . Ключ 14 будетвыключен размыканием ключа 15 в момент прихода импульса сброса следующего такта работы устройства. Приконтроле изделия в точке, где имеется дефект, возможны и другие ситуации: сильно ослабляются амплитуды и ЗОь-го, им-го прошедших импульсов,ине будет импульсов на выходе обоихамплитудно-временных дискриминаторов 5 и 16; сильно ослабится толькоамплитуда-го прошедшего импульсаи не будет импульса только на выходеамплитудно-временного дискриминатора 5, а импульсы на выходе амплитудно-временного дискриминатора 16 будут существовать. Однако этим ситуациям соответствует одна черта, общая с рассмотренной выше: при использовании триггера 6 с раздельнымивходами будет отсутствовать его переброс из состояния "0" в состояние "1" на промежутке времени окончания импульса сброса данного такта до прихода импульса сброса следующего такта. Следовательно будут отсутствовать положительные импульсы на выходе схемы 8 ИЛИ, триггер 9 останется в состоянии "1" и будет происходить запись дефекта.Появление положительного импульса на выходе дифференцирующей цепи 7в момент переброса триггера 6 в состояние "1" и пульсом сброса в началетакта не вызывает ложное срабатывание регистратора 10, так как триггер9 в это время тем же импульсом сброса удерживается в состоянии "1",Изобретение позволяет снизить уровень перебраковки металла при заданном уровне чувствительности контроля либо повысить чувствительностьконтроля при заданной его достоверности,формула изобретенияУльтразвуковой теневой иммерсионный дефектоскоп по авт.св,1( 932395, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен последовательно сое диненными временным дискриминатором, блоком памяти и делителем, вход временного дискриминатора подключен к выходу усилителя, второй его вход подключен к второму выходу генератора зондирующих импульсов, второй вход блока памяти подключен к пятому входу генератора зондирующих импульсов, выход делителя подключен к третьему входу второго амплитудно- временного дискриминатора.