PL45703B1 - - Google Patents

Description

Op ?*£L% to dnia 28 lutego 1962 r. vsufo arna, zs iuw BIBLIO *EH JU rzedu Fe lent owego! jMgjgJzgKrpaegsli^l L^nil POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr-45703 Polska Akademia Nauk*) (fnstytut Podstawowych Problemów Techniki) KI. 42 k, 46/0£ Warszawa, Polska Impulsowy defektoskop ultradzwiekowy do badania szyn Patent trwa od dania 14 wrzesnia 19C1 r.Przedmiotem wynalazku jest impulsowy de¬ fektoskop ultradzwiekowy przeznaczony do ba¬ dania szyn przede wszystkim lezacych w torach. i.W dotychczas znanych defektoskopach tego typu. elektryczne impulsy wielkiej czestotliwo¬ sci doprowadzane sa z okreslona czestotliwoscia powtarzania do przetwornika ultradzwiekowe¬ go: przesuwanego po powierzchni szyny. Prze¬ twornik wprowadza do szyny impulsy ultra¬ dzwiekowe, które po napotkaniu wady materia¬ lowej odbijaja sie od niej i wracajac do prze¬ twornika ultradzwiekowego zamienione zostaja na impulsy* elektryczne. Impulsy te po wzmoc¬ nieniu doprowadzone zostaja i przedstawione na ekranie lampy oscyloskopo¬ wej, bedac dowodem wykrycia wady w szynie.Rozwiazanie takie posiada szereg wad, z któ¬ rych najwazniejsza jest duzy ciezar i wymiary urzadzenia. Wskaznik oscyloskopowy wymaga bowiem stosowania wysokich napiec zasilaja- &) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest dr inz. Leszek Filipczynski. cych, konieczne jest zatem uzycie zasilacza wy¬ sokiego napiecia. Do pionowego wysterowania lampy oscyloskopowej potrzebne sa symetrycz¬ ne napiecia o amplitudzie równej kilkaset wol¬ tów. Konieczne jest zatem stosowanie wzmac¬ niacza wizyjnego wraz z ukladem symetryzu- jacym. Do poziomego wysterowania lampy oscyloskopowej potrzebny jest zespól podstawy czasu doprowadzajacy symetryczne napiecia o amplitudzie równej kilkaset wolt. Ponadto w celu synchronicznego rozjasniania lampy oscyloskopowej nalezy ze specjalnego ukladu doprowadzic do niej napiecie o prostokatnym ksztalcie. Wymienione tu zespoly i uklady elektronowe, konieczne przy stosowaniu wskaz¬ nika oscyloskopowego, powoduja w rezultacie rozbudowanie elektronowej czesci defektosko¬ pu, powiekszajac elektryczna moc zasilania* wymiary i ciezar urzadzenia tym bairdziej, ze wystepuje wówczas koniecznosc stosowania agregatu pradotwórczego zlozonego z silnika benzynowego oraz z pradnicy elektrycznej o mo¬ cy kilkuset wat. Defektoskop zmontowany jestna specjalnym wózku toczacym sie po szynach, tak ze ogólny ciezar calego urzadzenia wynosi kilkadziesiat .kilogramów. Pe^caas przejazdu pociagu, wózek wmaz^z umieszczonym na nim defektoskopem musi byc znoszony z szyn, co pociaga za soba koniecznosc obslugiwania urza¬ dzenia przez kilikoosobowa grupe ludzi.Niedogodnosci te usuwa defektoskop przed¬ stawiony na rysunku. Nadajnik elektryczny i wytwarza poczatkowo w odstepach czasu T0 elektryczne impulsy wielkiej czestotliwosci, które doprowadzane zostaja do -glowicy ultra¬ dzwiekowej 2, zawierajacej przetwornik ultra¬ dzwiekowy, przesuwnej po szynie 3. Glowica ta przetwarza impulsy elektryczne na ultradzwie¬ kowe, które wnikaja w glab szyny. Gdy w szy¬ nie znajduje sie wada materialowa, wówczas impuls ultradzwiekowy odbijajac sie od niej pa¬ da z powrotem na glowice 2, wzglednie na inna glowice odbiorcza, a stad po przetworzeniu na impuls elektryczny doprowadzony zostaje do odbiornika 4. W odbiorniku impuls elektryczny zostaje wzmocniony i ewentualnie zdemodulo- wany, po czym doprowadzony do ukladu opóz¬ niajacego 5. W ukladzie tym impuls odbiorczy opózniony zostaje o "odcinek czasowy to, a na¬ stepnie doprowadzony do nadajnika l powodu¬ je jego zadzialanie po czasie Tp krótszym niz czas T0.W fen sposób okres powtarzania nadajnika Tp równy jest sumie czasu ts przejscia impul¬ su ultradzwiekowego w szynie oraz czaisu opóz¬ nienia t0 w ukladzie opózniajacym 5. Sygnal z nadajnika 1 o czestotliwoscd powtarzania im¬ pulsów fp = 1/Tp doprowadzony zostaje do ukladu 6 obnizajacego czestotliwosc dg czesto¬ tliwosci akustycznej. Czestotliwosc ta doprowa¬ dzona zostaje nastepnie do wskaznika 7, którym moze byc glosnik lub sluchawka. Moze to byc równiez miernik czestotliwosci powtarzania o bezposrednim odczycie.Gdy w szynie 3 zostanie wykryta wada lezaca blisko glowicy, wówczas czas ts przejscia im¬ pulsu ultradzwiekowego w szynie jest bardzo maly i okres powtarzania Tp = ts H t0 jest praktycznie równy t0. Czestotliwosc powtarza¬ nia jest wówczas maksymalna i wskaznik aku¬ styczny 7 daje najwyzszy ton. Gdy wada znaj¬ duje sie bardzo blisko stopki szyny wówczas okres powtarzania jest zwiekszony o czas ts, równy w tym przypadku czasowi przejscia im¬ pulsu ultradzwiekowego od glowicy do stopki i z powrotem. Czestotliwosc powtarzania staje sie wówczas mniejsza1 i wskaznik 7 daje nizszy ton. W ten sposób wysokosc tonu wskazuje na glebokosc polozenia w szynie wady.Przy zastosowaniu jako ukladu Wskaznikowe¬ go 7 miernika czestotliwosci przyrzajd wska¬ zówkowy mozna wyskalowac bezposrednio w glebokosci zalegania wady mierzonej od po¬ wierzchni szyny.Gdy wskutek zlego styku z szyna glowica ultradzwiekowa nie odbiera zadnego impulsu, wówczas nadajnik 1 pracuje z wlasnym okre¬ sem powtarzania T0, który tak jest dobrany, ze jest znacznie wiekszy od kazdej mozliwej war¬ tosci Tp. Wskutek tego czestotliwosc powta¬ rzania przy zlym styku staje sie bardzo mala, co zwraca uwage operatora na niewlasciwosc badania.Gdy wada materialowa w szynie ma przebieg skosny, tak ze impuls od niej odbity nie wraca w kierunku przetwornika^ wpwczas najczesciej nie wystepuje równiez odbicie od dna szyny.W tym przypadku w sluchawce wystepuje niski ton, taki sam jak- w przypadku zlego styku przetwornika z badana szyna.Uklad 6 obnizajacy czestotliwosc powtarza¬ nia moze pracowac na zajsadzie dzielenia cze¬ stotliwosci i wtedy bedzie zlozony z multiwi- bratorów lub z generatorów saimódlawnych.Czestotliwosc powtarzania mozna tez obnizyc przez zmieszanie z sygnalem z dodatkowego oscylatora o innej czestotliwosci, a nastepnie przez wykorzystanie czestotliwosci róznicowej.W defektoskopie wedlug wynalazku wyelimi¬ nowany zostal wskaznik oscyloskopwy i wy¬ mienione wyzej zespoly i uklady elektronowe, które z nim wspólpracuja. W takim przypadku, defektoskop mozna wykonac na tranzystorach i zrezygnowac z agregatu pradotwórczego' sto-: sujac zasilanie bateryjne. Wówczas iniptalsowy defektoskop do badania szyn staje sie niewiel¬ kim i lekkim przyrzadem obslugiwanym 1- no¬ szonym zaledwie przez jedna osobe, która pod¬ czas przejazdu pociagu schodzi z toru wraz z defektoskopem. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Impulsowy defektoskop ultradzwiekowy do badania szyn, znamienny tym, ze posiada uklad upózniajacy, którego wejscie sprzezo¬ ne jest z wyjsciem odbiornika, a wyjscie ukladu opózniajacego sprzezone jest z nadaj¬ nikiem powodujac przyspieszenie jego za¬ dzialania.

2. Impulsowy defektoskop ultradzwiekowy do badania szyn wedlug zastrz. 1, zn&mtennytym, ze posiada -wskaznik akustyczny w po¬ staci sluchawki lub glosnika sprzezony z na¬ dajnikiem, tak ze czestotliwosc powtarzania impulsów nadawczych zostaje doprowadzona do wskaznika akustycznego. Impulsowy defektoskop ultradzwiekowy do badania szyn wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada uklad obnizajacy czestotli¬ wosc powtarzania, którego wejscie jest sprze¬ zone z nadajniklem, a wyjscie ze wskazni¬ kiem akustycznym. Impulsowy defektoskop ultradzwiekowy do badania szyn wedlug' zastrz. 1 i 3, znamien¬ ny tym, ze w ukladzie obnizajacym czesto¬ tliwosc powtarzania zastosowano multiwi- brator lub generator samodlawny. Lmputlsowy defektoskop ultradzwiekowy do badania szyn wedlug zastrz. 1 i 3, znamien¬ ny tym, ze w ukladzie obnizajacym czesto¬ tliwosc powtarzania zastosowano oscylator lokalny i mieszacz. Impulsowy defektoskop ultradzwiekowy do badania szyn wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze posiada miernik czestotHwoisci po¬ wtarzania, którego wejscie sprzezone jest z nadajnikiem lub z wyjsciem ukiadu obni¬ zajacego czestotliwosc powtarzania. Polska Akademia NaUk (Instytut Podstawowych Problemów Techniki) 214. ftSW „Prasa", Kielce. PL