RU2137120C1 - Method of ultrasonic inspection and gear for its realization - Google Patents

Method of ultrasonic inspection and gear for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2137120C1
RU2137120C1 RU97118390/28A RU97118390A RU2137120C1 RU 2137120 C1 RU2137120 C1 RU 2137120C1 RU 97118390/28 A RU97118390/28 A RU 97118390/28A RU 97118390 A RU97118390 A RU 97118390A RU 2137120 C1 RU2137120 C1 RU 2137120C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic
signals
acoustic contact
blocks
flaw
Prior art date
Application number
RU97118390/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Анненков
В.А. Голев
А.В. Назаров
А.Е. Петров
А.Г. Полевой
О.Н. Щербаков
Original Assignee
Анненков Андрей Станиславович
Голев Владимир Алексеевич
Назаров Алексей Владимирович
Петров Андрей Евгеньевич
Полевой Алексей Геннадьевич
Щербаков Олег Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анненков Андрей Станиславович, Голев Владимир Алексеевич, Назаров Алексей Владимирович, Петров Андрей Евгеньевич, Полевой Алексей Геннадьевич, Щербаков Олег Николаевич filed Critical Анненков Андрей Станиславович
Priority to RU97118390/28A priority Critical patent/RU2137120C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2137120C1 publication Critical patent/RU2137120C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: study of materials with use of ultrasonic waves, detection of flaws in solids. SUBSTANCE: invention makes it feasible to conduct inspection with automatic decoding of measurement results that can authentically determine coordinates of flaw, its height, type and extent thanks to discreteness of measurement processing. Units of acoustic converters are placed on both sides of inspected weld, are moved along weld, entire section of weld is insonified with ultrasonic waves, these waves are received and signals are processed to detect flaws. Discreteness of processing of received signals is set by signal from path-control transducer. Inspection of acoustic contact is conducted at each step of processing, normalization of amplitudes of signals received from flaws with reference to level of corresponding signals of acoustic contact is carried out. By measured amplitudes there are determined height and type of flaw in agreement with given algorithm, path covered and coordinates of flaw. Gear for realization of method has cases which carry units of acoustic converters, aids for translation of cases along weld and flaw detector electrically connected to units of acoustic converters. Gear is fitted with path-control transducer and indicator of acoustic contact. Flaw detector has microprocessor connected to storage, control unit and interface for connection with external devices to which inputs path-control transducer and keyboard are linked and to which outputs former of gate pulse, screen and indicator of acoustic contact are connected. EFFECT: authentic detection of coordinates of flaw, its height, type and extent. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью ультразвуковых волн и предназначено для обнаружения дефектов (несплошностей) в твердых телах, в частности для контроля качества сварных швов. The invention relates to the study of materials using ultrasonic waves and is intended to detect defects (discontinuities) in solids, in particular for quality control of welds.

Известны способы и устройства для ультразвукового контроля (заявка GB, 2292610, кл. G 01 N 29/16, 1996; заявка PCT, WO 94/19686, кл. G 01 N 29/04; патент US, 5511425, кл. G 01 N 29/04, 1996; патент Франции N 2594550, кл. G 01 N 29/04, опубл. 1987). Known methods and devices for ultrasonic testing (application GB, 2292610, class G 01 N 29/16, 1996; application PCT, WO 94/19686, class G 01 N 29/04; patent US, 5511425, class G 01 N 29/04, 1996; French patent N 2594550, CL G 01 N 29/04, publ. 1987).

Известен способ (патент Франции N 2594550, кл. G 01 N 29/04, 1987), который включает в себя установку блоков акустических преобразователей с разных сторон от контролируемого сварного шва, перемещение их вдоль шва, облучение ультразвуковыми волнами всей зоны сварного шва, прием УЗ волн, автоматическую обработку принятых сигналов и получение на каждом этапе прямого изображения дефекта. Устройство, реализующее указанный способ, содержит корпуса, в каждом из которых установлен блок акустических преобразователей. Блоки акустических преобразователей подключены к системе обработки, связанной с системой визуализации. Система обработки и система визуализации - дефектоскоп. Корпуса снабжены средством для перемещения их вдоль сварного шва. A known method (French patent N 2594550, class G 01 N 29/04, 1987), which includes installing blocks of acoustic transducers from different sides from a controlled weld, moving them along the seam, irradiating ultrasonic waves throughout the weld zone, receiving Ultrasound waves, automatic processing of received signals and receiving at each stage a direct image of the defect. A device that implements the specified method contains a housing, in each of which a block of acoustic transducers is installed. The acoustic transducer blocks are connected to a processing system associated with a visualization system. Processing system and visualization system - flaw detector. The bodies are equipped with means for moving them along the weld.

Недостатками известного способа и устройства является недостоверность контроля, обусловленная внесением в измерения погрешностей, связанных с нарушением акустического контакта, отсутствие определения типа дефекта. Кроме того, контролируются изделия только одной толщины, т.к. акустические блоки жестко зафиксированы относительно друг друга. The disadvantages of the known method and device is the inaccuracy of control, due to the introduction in the measurement of errors associated with the violation of acoustic contact, the lack of determination of the type of defect. In addition, products of only one thickness are monitored, as acoustic blocks are rigidly fixed relative to each other.

Задачей предлагаемого решения является создание способа и устройства контроля с автоматической расшифровкой результатов измерений, позволяющих достоверно определять координаты дефекта, его высоту, тип и протяженность за счет дискретности обработки измерений, задаваемой датчиком пути, и осуществления корректировки чувствительности на каждом шаге обработки в соответствии с уровнем акустического контакта. Кроме того, одной из задач является создать устройство для контроля сварных соединений (стыковых, нахлесточных), позволяющее перестраивать устройство при контроле с одной толщины на другую. The objective of the proposed solution is to create a control method and device with automatic decoding of measurement results that can reliably determine the coordinates of the defect, its height, type and extent due to the discreteness of the measurement processing specified by the path sensor, and the adjustment of sensitivity at each processing step in accordance with the level of acoustic contact. In addition, one of the tasks is to create a device for the control of welded joints (butt, lap), which allows you to rebuild the device during control from one thickness to another.

Поставленная задача достигается тем, что в способе ультразвукового контроля, включающем в себя установку блоков акустических преобразователей по обе стороны от контролируемого сварного соединения, перемещение их вдоль сварного соединения, прозвучивание ультразвуковыми волнами всего поперечного сечения сварного соединения, прием ультразвуковых волн и обработку сигналов для выявления дефектов, дискретность обработки принятых сигналов задают сигналом с датчика пути, при этом на каждом шаге обработки проводят контроль акустического контакта, и осуществляют нормирование принятых амплитуд сигналов от дефекта относительно уровня соответствующих сигналов акустического контакта, по измеренным амплитудам определяют высоту и тип дефекта в соответствии с заданным алгоритмом, измеряют пройденный путь и определяют координаты дефекта. Контроль акустического контакта проводят путем переизлучения ультразвуковых волн в контролируемый объект от одного преобразователя в другой внутри каждого акустического блока. The problem is achieved in that in the method of ultrasonic testing, which includes installing blocks of acoustic transducers on both sides of the controlled welded joint, moving them along the welded joint, sounding by ultrasonic waves the entire cross section of the welded joint, receiving ultrasonic waves and processing signals to detect defects , the processing resolution of the received signals is set by the signal from the path sensor, and at each processing step, the acoustic contact, and carry out the normalization of the received amplitudes of the signals from the defect relative to the level of the corresponding signals of the acoustic contact, the measured amplitudes determine the height and type of defect in accordance with a given algorithm, measure the distance traveled and determine the coordinates of the defect. Acoustic contact control is carried out by re-emitting ultrasonic waves to a controlled object from one transducer to another inside each acoustic unit.

В устройстве поставленная задача достигается тем, что оно, содержащее корпуса, на которых установлены блоки акустических преобразователей, средства для перемещения корпусов вдоль контролируемого соединения и дефектоскоп, электрически соединенный с блоками акустических преобразователей, дополнительно снабжено датчиком измерения пройденного пути и индикатором наличия акустического контакта, а дефектоскоп содержит микропроцессор, соединенный с узлом памяти, узлом управления и узлом сопряжения с внешними устройствами и к входам которого подключены датчик измерения пройденного пути, клавиатура, а к выходам - узел формирования строб-импульсов, экран и индикатор наличия акустического контакта, причем узел формирования строб-импульсов через последовательно соединенные узел управления и блок возбуждения и усиления соединен с акустическими блоками. In the device, the task is achieved in that it contains cases on which the acoustic transducer blocks are mounted, means for moving the bodies along the controlled connection, and a flaw detector electrically connected to the acoustic transducer blocks is additionally equipped with a sensor for measuring the distance traveled and an indicator of the presence of acoustic contact, and the flaw detector contains a microprocessor connected to a memory node, a control node and a node for interfacing with external devices and to the inputs of which the sensor for measuring the distance traveled, a keyboard are connected, and a strobe forming unit, a screen and an indicator of the presence of acoustic contact are connected to the outputs, the strobe forming unit through the serially connected control unit and the excitation and amplification unit connected to the acoustic units.

Возможность контроля изделий разной толщины достигается тем, что корпуса соединены между собой с возможностью изменения расстояния между ними и фиксации их в различных положениях, блоки акустических преобразователей подпружинены относительно корпусов, а на одном из корпусов установлен подпружиненный датчик измерения пройденного пути, электрически связанный с дефектоскопом, при этом блоки ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей установлены в корпусах с возможностью съема. The ability to control products of different thicknesses is achieved by the fact that the housings are interconnected with the possibility of changing the distance between them and fixing them in different positions, the acoustic transducer blocks are spring-loaded relative to the housings, and on one of the housings there is a spring-loaded sensor for measuring the distance traveled, electrically connected to the flaw detector, while the blocks of ultrasonic piezoelectric transducers are installed in housings with the possibility of removal.

При осуществлении указанных решений повышается достоверность и оперативность контроля, а также вывод информации осуществляется в удобной для оператора форме. Кроме того, расширяется номенклатура контролируемых соединений. When implementing these decisions, the reliability and efficiency of control is increased, and information is also displayed in a form convenient for the operator. In addition, the range of controlled compounds is expanding.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, реализующего заявляемый способ; на фиг. 2 - устройство ультразвукового контроля осуществляющее предлагаемый способ; на фиг. 3 - алгоритм работы дефектоскопа в режиме контроля; на фиг. 4 - кинематическая схема устройства, реализующего заявляемый способ; на фиг. 5 - сечение A-A на фиг. 4; на фиг. 6 - функциональная схема микропроцессора. In FIG. 1 shows a functional diagram of a device that implements the inventive method; in FIG. 2 - a device for ultrasonic testing implementing the proposed method; in FIG. 3 - flaw detector operation algorithm in control mode; in FIG. 4 is a kinematic diagram of a device that implements the inventive method; in FIG. 5 is a section A-A in FIG. 4; in FIG. 6 is a functional diagram of a microprocessor.

Устройство для осуществления способа содержит (фиг. 1) блоки 1 и 2 акустических преобразователей, соединенные с дефектоскопом 3, датчик 4 измерения пройденного пути и индикатор 5 акустического контакта. Дефектоскоп 3 содержит микропроцессор 6, соединенный со входами и выходами узла 7 памяти, узла 8 управления и узла 9 сопряжения с внешними устройствами, и входами подключенный к выходам датчика измерения пройденного пути 4 и клавиатуре 10, а выходами - к входам узла 11 формирования строб-импульсов, экрану 12 и индикатору 5 наличия акустического контакта, причем узел 11 формирования строб-импульсов через последовательно соединенные узел 8 управления и блок 13 возбуждения и усиления соединен с акустическими преобразователями 14...21 блоков 1 и 2 (фиг. 2). Блоки 1 и 2 представляют собой многоэлементную акустическую систему, например, как на фиг. 2. Они содержат 6...16 штук пьезопреобразователей, установленных в соответствующей рамке замкнутого профиля, предназначены для излучения в изделие контактным способом ультразвуковых волн частотой 2.5...5 МГц и принятия отраженных и трансформированных волн от дефектов (трещин, непроваров, шлаковых включений, пор и др.) сварного соединения. Диапазон толщин при контроле одним комплектом блоков - до 25 мм. A device for implementing the method comprises (Fig. 1) blocks 1 and 2 of acoustic transducers connected to a flaw detector 3, a sensor 4 for measuring the distance traveled, and an indicator 5 for acoustic contact. The flaw detector 3 contains a microprocessor 6 connected to the inputs and outputs of the memory unit 7, the control unit 8, and the interface unit 9 with external devices, and the inputs are connected to the outputs of the measured path sensor 4 and the keyboard 10, and the outputs are connected to the inputs of the gate forming unit 11 pulses, the screen 12 and the indicator 5 of the presence of acoustic contact, and the node 11 of the formation of strobe pulses through serially connected node 8 of the control unit 13 of excitation and amplification is connected to the acoustic transducers 14 ... 21 of blocks 1 and 2 (Fig. 2). Blocks 1 and 2 are a multi-element speaker system, for example, as in FIG. 2. They contain 6 ... 16 pieces of piezoelectric transducers installed in the corresponding frame of a closed profile, designed to emit ultrasonic waves with a frequency of 2.5 ... 5 MHz into the product by contact and to receive reflected and transformed waves from defects (cracks, lack of penetration, slag inclusions , then, etc.) welded joint. The thickness range during the control of one set of blocks is up to 25 mm.

В качестве контролирующих элементов могут применяться различные типы акустических блоков, отличающиеся между собой различным расположением ПЭП внутри блоков, и тем самым происходит реализация различных известных схем и методик контроля, таких как эхо-, эхо-зеркальный, зеркально-теневой ; совмещенные, раздельно-совмещенные ("тандем", "дельта") схемы контроля, что, наряду с применением ПЭП с широкими диаграммами направленности и с большими углами ввода, позволяет выявить дефекты всех типов во всем сечении сварного соединения. As control elements, various types of acoustic blocks can be used, differing among themselves in the different arrangement of the probe in the blocks, and thereby various well-known control schemes and techniques are implemented, such as echo, echo-mirror, mirror-shadow; combined, separately-combined ("tandem", "delta") control schemes, which, along with the use of probes with wide radiation patterns and with large input angles, makes it possible to identify defects of all types throughout the welded joint section.

Блоки 1 и 2 (фиг. 4) установлены соответственно в корпусах 22 и 23, которые снабжены средством 24 перемещения, выполненным в виде подшипников, закрепленных на торцевых стенках корпусов и перемещающих блоки 1 и 2. Корпуса 22 и 23 соединены, например, между собой с возможностью изменения расстояния между ними, например, по типу телескопического соединения, для быстрой перестройки устройства для контроля другой толщины и снабжены регулировочно- фиксирующим механизмом 25. Blocks 1 and 2 (Fig. 4) are installed respectively in the housings 22 and 23, which are equipped with a means of movement 24 made in the form of bearings mounted on the end walls of the housings and moving blocks 1 and 2. The housings 22 and 23 are connected, for example, to each other with the ability to change the distance between them, for example, according to the type of telescopic connection, for quick adjustment of the device to control a different thickness and are equipped with an adjusting and fixing mechanism 25.

Блоки ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) 1 и 2 подпружинены пружиной 26 относительно соответствующего корпуса. Блок 1 устанавливается на корпусе 22, а блок 2 на корпусе 23 с помощью подвески 27. Датчик измерения пройденного пути 4 смонтирован на одном из корпусов, например, 22. Индикатор 5 акустического контакта установлен на наружной поверхности корпуса 22 (фиг. 2). The blocks of ultrasonic piezoelectric transducers (PES) 1 and 2 are spring-loaded with a spring 26 relative to the corresponding housing. Block 1 is installed on the housing 22, and block 2 on the housing 23 using the suspension 27. The sensor for measuring the distance traveled 4 is mounted on one of the buildings, for example, 22. The acoustic contact indicator 5 is mounted on the outer surface of the housing 22 (Fig. 2).

Корпуса 22 и 23 выполнены по типу конструкции коробчатого сечения (фиг. 4). Cases 22 and 23 are made according to the type of box-section construction (Fig. 4).

Регулировочно- фиксирующий механизм 25, содержащий подпружиненный шарик, закрепленный на корпусе 23 и находящийся между корпусами 22 и 23, обеспечивает фиксацию взаимного расположения корпусов за счет фиксации шарика в углублениях, выполненных в расчитанных местах корпуса 22. Подвеска 27 включает пружины 26 и фиксирующие винты 28 (фиг. 5). С помощью винтов 28 блок 1 фиксируется на подвеске 27, которая в свою очередь соединена с корпусом 22 посредством пружин 26. Аналогично устроен узел крепления блока 2. Пружинный поджим 26 обеспечивает надежный акустический контакт блоков ПЭП 1 и 2 с контролируемой поверхностью. The adjusting and fixing mechanism 25, containing a spring-loaded ball mounted on the housing 23 and located between the housings 22 and 23, provides a fixation of the relative position of the housings by fixing the ball in the recesses made in the calculated places of the housing 22. The suspension 27 includes springs 26 and fixing screws 28 (Fig. 5). Using screws 28, block 1 is fixed to the suspension 27, which in turn is connected to the housing 22 by means of springs 26. The attachment unit of block 2 is similarly designed. The spring clamp 26 provides reliable acoustic contact between the probes 1 and 2 with the controlled surface.

Приведенные в описании тип соединения корпусов, выполнение регулировочно-фиксирующего механизма 25 и узла установки - подвески 27 блоков акустических преобразователей являются одними из примеров их выполнения, которые иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его объема. The type of connection of the enclosures described in the invention, the implementation of the adjusting and fixing mechanism 25 and the installation unit — the suspension unit 27 of the acoustic transducer blocks are some examples of their implementation that illustrate the invention but do not limit its scope.

Микропроцессор 6 (фиг. 6) включает в себя устройство ввода 29, устройство ввода-вывода 30, аналого-цифровой преобразователь 31, арифметико-логическое устройство 32, регистровое устройство 33, контроллер 34 и устройство вывода 35, которые соединены с общей шиной 36. К входам устройства ввода 29 подключены датчик пути 4 и клавиатура 10. Устройство ввода-вывода 30 соединено с узлом 9 сопряжения с внешними устройствами. Выход узла управления 8 подключен к аналого- цифровому преобразователю 31. Контроллер 34 соединен с узлом памяти 7. Устройство вывода 35 подключено к входам индикатора 5 наличия акустического контакта, узлу 8 управления, узлу 11 формирования строб-импульсов и экрану 12. The microprocessor 6 (Fig. 6) includes an input device 29, an input-output device 30, an analog-to-digital converter 31, an arithmetic logic device 32, a register device 33, a controller 34, and an output device 35 that are connected to a common bus 36. To the inputs of the input device 29 are connected a path sensor 4 and a keyboard 10. The input / output device 30 is connected to the node 9 of the interface with external devices. The output of the control unit 8 is connected to the analog-to-digital converter 31. The controller 34 is connected to the memory unit 7. The output device 35 is connected to the inputs of the indicator 5 of the presence of acoustic contact, the control unit 8, the gate-forming unit 11 and the screen 12.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. The proposed method is as follows.

Блоки 1 и 2 акустических преобразователей (фиг. 2) устанавливают по обе стороны от контролируемого сварного соединения и затем перемещают их вдоль шва. The blocks 1 and 2 of the acoustic transducers (Fig. 2) are installed on both sides of the controlled welded joint and then move them along the seam.

При движении блоков 1 и 2 сигналом с датчика 4 пути задают дискретность обработки информации, т.е. импульсы с датчика 4 пути поступают в дефектоскоп 3, который включает преобразователи. Дискретность обработки информации или шаг обработки выбирают произвольно, например, 1 мм. When blocks 1 and 2 move with a signal from the sensor 4, the paths determine the discreteness of information processing, i.e. pulses from the sensor 4 paths enter the flaw detector 3, which includes the transducers. The resolution of information processing or the processing step is chosen arbitrarily, for example, 1 mm.

Каждый миллиметр контролируемого соединения озвучивают числом К тактов. В каждом такте реализуется определенная схема контроля, т.е. в такте определенным ПЭП излучают и определенным ПЭП принимают ультразвуковые сигналы (фиг. 2), например, 17 и 21. Месторасположение сигнала от дефекта определяют расчетно-экспериментальным путем и в зоне появления этого сигнала устанавливают строб-импульс определенной длительности, при этом значение амплитуды сигнала зависит от величины этого дефекта, по превышению амплитуды сигнала определенных пороговых значений определяют высоту дефекта. Each millimeter of the controlled compound is voiced by the number of K cycles. In each step, a certain control scheme is implemented, i.e. ultrasound signals are emitted by a certain probe from a probe and ultrasonic signals are received by a certain probe (Fig. 2), for example, 17 and 21. The location of the signal from the defect is determined experimentally and in the zone of the appearance of this signal, a strobe pulse of a certain duration is set, and the signal amplitude value depends on the magnitude of this defect, by exceeding the signal amplitude of certain threshold values, the height of the defect is determined.

По окончании последнего такта, т.е. по окончании одного цикла измерений, значения измерений сохраняют. Количество циклов, до появления следующего импульса от датчика пути 4, определяется скоростью движения акустических блоков 1 и 2, длительностью такта и их числом, т.е. на каждом миллиметре пути происходит N циклов измерений, каждый из которых состоит из К тактов. На каждом "мм" пути проводят автоматическое слежение за уровнем акустического контакта в блоках ПЭП путем поочередного излучения ультразвуковых волн в металл одного ПЭП, например 17 (фиг. 2 ), и приема этих волн и измерение амплитуды сигнала другим ПЭП, например 14 (фиг. 2), по зеркально-теневой схеме контроля внутри каждого блока. В случае изменения уровня чувствительности, например, из-за изменения шероховатости в околошовной зоне на рабочей или донной поверхностях изделия, изменится и амплитуда сигнала акустического контакта. При измерении амплитуд сигналов от дефектов проводят корректировку чувствительности за счет нормирования амплитуд сигналов от дефектов относительно уровня соответствующих сигналов акустического контакта. Затем по амплитудам принятых сигналов определяют средние значения высоты дефектов, по определенной комбинации сигналов в тактах - тип дефекта, согласно алгоритму определения типа дефекта. Запоминают параметры дефекта. Суммируя импульсы с датчика пути 4, определяют общую протяженность проконтролированного участка сварного соединения и координаты дефектов (фиг. 3). At the end of the last measure, i.e. at the end of one measurement cycle, the measurement values are saved. The number of cycles until the next pulse from the path sensor 4 is determined by the speed of movement of the acoustic blocks 1 and 2, the duration of the beat and their number, i.e. on each millimeter of the path N cycles of measurements occur, each of which consists of K clock cycles. On each "mm" path, automatic monitoring of the level of acoustic contact in the probe blocks is carried out by alternately emitting ultrasonic waves into the metal of one probe, for example 17 (Fig. 2), and receiving these waves and measuring the signal amplitude by another probe, for example 14 (Fig. 2), according to the mirror-shadow control scheme inside each block. In the case of a change in the sensitivity level, for example, due to a change in roughness in the heat-affected zone on the working or bottom surfaces of the product, the amplitude of the acoustic contact signal will also change. When measuring the amplitudes of signals from defects, sensitivity is adjusted by normalizing the amplitudes of signals from defects relative to the level of the corresponding acoustic contact signals. Then, according to the amplitudes of the received signals, the average values of the height of the defects are determined, according to a certain combination of signals in ticks, the type of defect is determined according to the algorithm for determining the type of defect. Remember the defect parameters. Summing the pulses from the path sensor 4, determine the total length of the inspected portion of the welded joint and the coordinates of the defects (Fig. 3).

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом. A device that implements the proposed method works as follows.

Перед началом контроля поверхности сварных соединений подготавливают к работе: зачищают и покрывают равномерным слоем контактной жидкости, например трансформаторным маслом. Before starting the control, the surfaces of the welded joints are prepared for work: they are cleaned and covered with a uniform layer of contact liquid, for example, transformer oil.

Исходя из заданной толщины контролируемого сварного соединения и соответствующей ширины валика усиления, раздвигают корпуса 22 и 23, уставливая их на определенном расстоянии, при этом происходит фиксация положения корпусов с помощью регулировочно- фиксирующего механизма 25. После этого выбирают необходимые блоки ПЭП 1, 2 и закрепляют их на соответствующем корпусе при помощи винтов 28 к подвескам 27. Based on the specified thickness of the controlled welded joint and the corresponding width of the reinforcement roller, the housings 22 and 23 are pushed apart, fixing them at a certain distance, while the position of the housings is fixed using the adjusting and fixing mechanism 25. After that, select the necessary probe blocks 1, 2 and fix them on the appropriate housing using screws 28 to the suspensions 27.

Подсоединяют кабель от дефектоскопа 3 (не показан) к блокам ПЭП, фиксируют соединение соответствующими разъемами, включают дефектоскоп 3 и производят набор толщины изделия, номер акустического блока с помощью клавиатуры 10 дефектоскопа, ввод других традиционных параметров настройки дефектоскопа не требуется. Connect the cable from the flaw detector 3 (not shown) to the probes, fix the connection with the appropriate connectors, turn on the flaw detector 3 and set the thickness of the product, the number of the acoustic unit using the flaw detector keypad 10, other traditional flaw detector settings are not required.

Устройство устанавливают на контролируемое сварное соединение, околошовная зона которого подготовлена для проведения контроля. Перемещение производят вручную, со скоростью не более 1 м/мин, что обеспечивается механизмом перемещения 24. Во время контроля возможны остановки и плавное нарастание скорости в пределах 1 м/мин, а также корректировка положения блоков 1 и 2 относительно оси сварного соединения. При перемещении устройства осуществляют прозвучивание всего сечения сварного соединения. Акустический контакт, в случае переезда через препятствие, обеспечивается поджатием блоков ПЭП пружиной 26 и наличием слоя смазки на поверхности сварных соединений. The device is installed on a controlled welded joint, the heat-affected zone of which is prepared for testing. The movement is carried out manually, with a speed of not more than 1 m / min, which is provided by the movement mechanism 24. During control, stops and a smooth increase in speed within 1 m / min, as well as adjustment of the position of blocks 1 and 2 relative to the axis of the welded joint are possible. When moving the device, the sounding of the entire cross section of the welded joint is performed. Acoustic contact, in the case of crossing an obstacle, is ensured by pressing the probe blocks with a spring 26 and the presence of a lubricant layer on the surface of the welded joints.

С момента движения акустических блоков 1 и 2 датчик пути 4 (фиг. 1,4), который является задатчиком реперных меток с шагом, например, 1 мм, посылает импульс в микропроцессор 6, а именно через устройство 29 ввода в регистровое 33 устройство, которое программно загружает параметры контроля через устройство вывода 35 в узел управления 8 (фиг. 1) - пороговые значения амплитуды сигналов в каждом такте, номера усилителей, генераторов, включающихся в определенном такте, и устанавливает коэффициент усиления в каждом такте, и в узле формирования строб-импульсов 11 устанавливает начало стробов и их длительность, после чего все строб- импульсы помещают в узел управления 8. From the moment of movement of the acoustic blocks 1 and 2, the path sensor 4 (Fig. 1.4), which is the reference marker with a pitch of, for example, 1 mm, sends a pulse to the microprocessor 6, namely through the input device 29 to the register 33 device, which software downloads the control parameters through the output device 35 to the control unit 8 (Fig. 1) - threshold values of the amplitude of the signals in each cycle, the numbers of amplifiers, generators included in a particular cycle, and sets the gain in each cycle, and in the node forming the strobe impulses 11 sets the beginning of the gates and their duration, after which all the strobe pulses are placed in the control unit 8.

В каждом такте узел управления 8 по определенному алгоритму посылает сигналы в узел возбуждения и усиления 13, который в определенной последовательности включает усилители и генераторы (не показаны). Например, в первом такте работают ПЭП 16 и 20, ПЭП 16 излучает ультразвуковые волны и принимает, а ПЭП 20 только принимает. Все сигналы, которые поступают на усилители, работающие в первом такте с ПЭП 16 и 20, пересылаются в узел управления 8. Если принятые сигналы попадают в строб-импульсы, соответствующие первому такту, то значения амплитуд этих сигналов поступают в аналого-цифровой преобразователь 31 микропроцессора 6, где эти сигналы обрабатывают арифметико-логическое 32 и регистровое 33 устройства, согласно программе, и затем измерения временно отсылают через контроллер 34 в узел 7 памяти. Во втором такте работают, например, ПЭП 19 и 15, сигналы, попадающие в строб-импульсы, соответствующие второму такту, аналогично пересылают в аналого- цифровой преобразователь 31 микропроцессора 6 и далее после обработки в узел 7 памяти. Аналогично работают ПЭП в других тактах. Два последних такта связаны с сигналом акустического контакта. ПЭП 21 блока 1 посылает ультразвуковую волну, а ПЭП 18 ее принимает, значение амплитуды этого сигнала пересылают в микропроцессор 6. Аналогично для блока 2, ПЭП 17 посылает, а ПЭП 14 принимает сигнал акустического контакта, значение которого также пересылают в микропроцессор 6. Далее в микропроцессоре 6 в арифметико-логическом устройстве 32 все поступившие сигналы нормируют относительно сигналов акустического контакта, т. е., если сигналы акустического контакта меньше нормы, например, на 4 дБ, то все остальные амплитуды сигналов увеличивают на 4 дБ. Если сигнал акустического контакта отличается от нормы не более, например, 12 дБ, то через устройство 35 вывода подают сигнал на включение индикатора 5 наличия акустического контакта. Если сигнал акустического контакта отличается больше чем, например, на 12 дБ от нормы, то считают, что акустический контакт нарушен, и индикатор 5 наличия акустического контакта не включают, при этом выводят на экран сообщение о нарушении акустического контакта после окончания контроля и на распечатку. In each cycle, the control unit 8 according to a certain algorithm sends signals to the excitation and amplification unit 13, which in a certain sequence includes amplifiers and generators (not shown). For example, in the first cycle, probes 16 and 20 work, probes 16 emit ultrasonic waves and receive, and probes 20 only receive. All signals that are fed to amplifiers operating in the first cycle with probes 16 and 20 are sent to control unit 8. If the received signals fall into the strobe pulses corresponding to the first cycle, then the amplitudes of these signals are fed to the analog-to-digital converter 31 of the microprocessor 6, where these signals are processed by arithmetic logic 32 and register 33 of the device according to the program, and then the measurements are temporarily sent through the controller 34 to the memory unit 7. In the second clock cycle, for example, probes 19 and 15 work, the signals falling into the strobe pulses corresponding to the second clock pulse are likewise sent to the analog-to-digital converter 31 of the microprocessor 6, and then after processing to the memory unit 7. The probes work in the same way in other measures. The last two measures are connected with the acoustic contact signal. PEP 21 of block 1 sends an ultrasonic wave, and PEP 18 receives it, the amplitude value of this signal is sent to microprocessor 6. Similarly for block 2, PEP 17 sends, and PEP 14 receives an acoustic contact signal, the value of which is also sent to microprocessor 6. Next, microprocessor 6 in the arithmetic-logic device 32, all incoming signals are normalized relative to the acoustic contact signals, i.e., if the acoustic contact signals are less than normal, for example, by 4 dB, then all other signal amplitudes are increased by 4 dB. If the signal of the acoustic contact differs from the norm by no more than, for example, 12 dB, then through the output device 35, a signal is supplied to turn on the indicator 5 of the presence of the acoustic contact. If the acoustic contact signal differs by more than, for example, 12 dB from the norm, then it is considered that the acoustic contact is broken, and the acoustic contact presence indicator 5 is not turned on, and a message about the violation of the acoustic contact after the end of the control is displayed and printed.

По окончании последнего такта, т.е. по окончании цикла измерений, значения всех амплитуд обрабатывают в арифметико- логическом 32 устройстве микропроцессора 6 и результаты обработки пересылают в узел памяти 7, где они временно сохраняются. Количество циклов, до появления следующего импульса от датчика пути 4, определяется скоростью движения блоков 1 и 2, длительностью такта и их числом, т.е. на каждом миллиметре пути происходит N циклов измерений. At the end of the last measure, i.e. at the end of the measurement cycle, the values of all amplitudes are processed in the arithmetic-logical 32 device of the microprocessor 6 and the processing results are sent to the memory node 7, where they are temporarily stored. The number of cycles until the next impulse from the path sensor 4 is determined by the speed of movement of blocks 1 and 2, the duration of the beat and their number, i.e. on each millimeter of the path N cycles of measurements occur.

При появлении следующего импульса от датчика пути 4 арифметико-логическое 32 устройство через контроллер 34 вызывает все временные измерения из узла памяти 7, суммирует измерения циклов, определяет среднее значение высоты дефекта, по определенной комбинации сигналов в тактах определяет тип дефекта, согласно алгоритму определения типа дефекта, и записывает параметры: тип дефекта (плоскостной или объемный или объемно- плоскостной), высота дефекта в узел памяти 7. Далее микропроцессор 6, считывая импульсы с датчика пути 4 и суммируя их, определяет общую протяженность проконтролированного участка сварного соединения, при появлении сигналов в тактах, микропроцессор 6 обрабатывает их, записывает в узел памяти 7, что дает возможность, после окончания контроля, определить координату начала дефекта, его высоту, тип и протяженность. Результаты контроля просматривают на экране 12 дефектоскопа 3 и оператор по результатам контроля принимает решение о качестве сварного соединения, а, подключив к дефектоскопу 3 принтер, нажатием соответствующих кнопок на клавиатуре 10 распечатывает результаты. When the next pulse from the path sensor 4 arithmetic-logical 32 device through the controller 34 calls all the time measurements from the memory node 7, summarizes the measurements of the cycles, determines the average value of the defect height, determines the type of defect from a certain combination of signals in clocks, according to the algorithm for determining the type of defect , and records the parameters: type of defect (plane or volumetric or volumetric-plane), the height of the defect in the memory node 7. Next, the microprocessor 6, reading the pulses from the path sensor 4 and summing them, determines it is the total length of the monitored section of the welded joint; when signals appear in ticks, the microprocessor 6 processes them, writes them to the memory node 7, which makes it possible, after the end of the control, to determine the coordinate of the onset of the defect, its height, type and length. The inspection results are viewed on the screen 12 of the flaw detector 3 and the operator, based on the results of the inspection, decides on the quality of the welded joint, and by connecting the printer to the flaw detector 3, prints the results by pressing the corresponding buttons on the keyboard 10.

При необходимости устройство ультразвукового контроля качества сварных соединений может быть подключено к компьютеру для дополнительного ввода параметров контроля и изменения алгоритмов работы с помощью узла сопряжения с внешними устройствами 9. If necessary, the device of ultrasonic quality control of welded joints can be connected to a computer for additional input of control parameters and change of operating algorithms using the interface node with external devices 9.

Claims (5)

1. Способ ультразвукового контроля, включающий в себя установку блоков акустических преобразователей по обе стороны от контролируемого сварного соединения, перемещение их вдоль сварного соединения, прозвучивание ультразвуковыми волнами всего поперечного сечения сварного соединения, причем ультразвуковых волн и обработку сигналов для выявления дефектов, отличающийся тем, что дискретность обработки принятых сигналов задают сигналом с датчика пути, при этом на каждом шаге обработки проводят контроль акустического контакта и осуществляют нормирование принятых амплитуд сигналов от дефекта относительно уровня соответствующих сигналов акустического контакта, по измеренным амплитудам определяют размер и тип дефекта в соответствии с заданным алгоритмом, измеряют пройденный путь и определяют координаты дефекта. 1. The method of ultrasonic testing, which includes installing blocks of acoustic transducers on both sides of the controlled welded joint, moving them along the welded joint, sounding ultrasonic waves of the entire cross section of the welded joint, and ultrasonic waves and signal processing to detect defects, characterized in that the processing resolution of the received signals is set by the signal from the path sensor, and at each processing step, the acoustic contact is monitored and They determine the normalization of the received amplitudes of the signals from the defect relative to the level of the corresponding acoustic contact signals, determine the size and type of the defect in accordance with the specified algorithm from the measured amplitudes, measure the distance traveled and determine the coordinates of the defect. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что контроль акустического контакта проводят путем переизлучения ультразвуковых волн в контролируемый объект от одного ультразвукового преобразователя в другой внутри каждого акустического блока. 2. The method according to p. 1, characterized in that the control of the acoustic contact is carried out by re-emission of ultrasonic waves into the controlled object from one ultrasonic transducer to another inside each acoustic unit. 3. Устройство для ультразвукового контроля, содержащее корпуса, на которых установлены блоки акустических преобразователей, средства для перемещения корпусов вдоль контролируемого соединения и дефектоскоп, электрически соединенный с блоками акустических преобразователей, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено датчиком измерения пройденного пути и индикатором наличия акустического контакта, а дефектоскоп содержит микропроцессор, соединенный с входами и выходами узла памяти, узла управления и узла сопряжения с внешними устройствами и входами подключенный к выходам датчика измерения пройденного пути и клавиатуре, а выходами - к входам узла формирования строб-импульсов, экрану и индикатору наличия акустического контакта, причем узел формирования строб-импульсов подключен к второму входу узла управления, который через блок возбуждения и усиления соединен с акустическими блоками. 3. Device for ultrasonic testing, comprising housings on which the acoustic transducer blocks are mounted, means for moving the housings along the controlled connection and a flaw detector electrically connected to the acoustic transducer blocks, characterized in that it is additionally equipped with a sensor for measuring the distance traveled and an indicator of the presence of acoustic contact and the flaw detector contains a microprocessor connected to the inputs and outputs of the memory node, the control node and the interface node with external devices with devices and inputs connected to the outputs of the sensor measuring the distance traveled and the keyboard, and outputs to the inputs of the strobe shaping unit, the screen and the indicator of the presence of acoustic contact, the strobe forming unit is connected to the second input of the control unit, which is through the excitation and amplification unit connected to acoustic units. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что на корпусах установлены подпружиненный датчик измерения пройденного пути и индикатор наличия акустического контакта, корпуса соединены между собой с возможностью изменения расстояния между ними и фиксации их в различных положениях, а блоки акустических преобразователей подпружинены относительно корпусов. 4. The device according to p. 3, characterized in that the cases are equipped with a spring-loaded sensor for measuring the distance traveled and an indicator of the presence of acoustic contact, the cases are interconnected with the possibility of changing the distance between them and fixing them in different positions, and the blocks of acoustic transducers are spring-loaded relative to the cases . 5. Устройство по пп. 3 и 4, отличающееся тем, что блоки ультразвуковых пьезоэлектрических преобразователей установлены в корпусах с возможностью съема. 5. The device according to paragraphs. 3 and 4, characterized in that the blocks of ultrasonic piezoelectric transducers are installed in housings with the possibility of removal.
RU97118390/28A 1997-11-04 1997-11-04 Method of ultrasonic inspection and gear for its realization RU2137120C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97118390/28A RU2137120C1 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Method of ultrasonic inspection and gear for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97118390/28A RU2137120C1 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Method of ultrasonic inspection and gear for its realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2137120C1 true RU2137120C1 (en) 1999-09-10

Family

ID=20198754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97118390/28A RU2137120C1 (en) 1997-11-04 1997-11-04 Method of ultrasonic inspection and gear for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2137120C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2839C2 (en) * 2004-11-05 2006-05-31 Андрей Аким ТКАЧЕНКО Method of welds ultrasonic testing
RU2560753C1 (en) * 2014-07-04 2015-08-20 Алексей Михайлович Кашин Mirror-shadow method for ultrasonic inspection with differential compensation for interfering factors
RU178440U1 (en) * 2017-10-31 2018-04-04 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") DEVICE FOR AUTOMATED ASSESSMENT OF QUALITY OF ASSEMBLY OF WELDED JOINT
RU2787645C1 (en) * 2022-04-13 2023-01-11 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Method for non-destructive testing of ceramic products by ultrasonic method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2839C2 (en) * 2004-11-05 2006-05-31 Андрей Аким ТКАЧЕНКО Method of welds ultrasonic testing
RU2560753C1 (en) * 2014-07-04 2015-08-20 Алексей Михайлович Кашин Mirror-shadow method for ultrasonic inspection with differential compensation for interfering factors
WO2016003326A1 (en) * 2014-07-04 2016-01-07 Алексей Михайлович КАШИН Method of ultrasound inspection with differential compensation of interfering factors
RU178440U1 (en) * 2017-10-31 2018-04-04 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") DEVICE FOR AUTOMATED ASSESSMENT OF QUALITY OF ASSEMBLY OF WELDED JOINT
RU2787645C1 (en) * 2022-04-13 2023-01-11 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Method for non-destructive testing of ceramic products by ultrasonic method
RU2787948C1 (en) * 2022-06-08 2023-01-13 Акционерное общество "РАДИОАВИОНИКА" Method for mirror-shadow ultrasonic testing with an adaptive threshold level
RU2789244C1 (en) * 2022-07-21 2023-01-31 Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" Method for ultrasonic control of the surface of quartz ceramic products for the presence of scratches
RU2801895C1 (en) * 2023-04-04 2023-08-17 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Ultrasonic testing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535044B2 (en) Circuit device for ultrasonic nondestructive testing of subjects
CA2616900C (en) Method for error-free checking of tubes for surface faults
CN105699492A (en) An ultrasonographic method used for weld seam detection
JP2007046913A (en) Welded structure flaw detection testing method, and steel welded structure flaw detector
US5591912A (en) Method and apparatus for inspecting conduits
Vasilev et al. Non-contact in-process ultrasonic screening of thin fusion welded joints
US7762137B2 (en) Method for checking a weld between two metal pipelines
RU2308027C1 (en) Method of ultrasonic test of rail head
RU2308029C1 (en) Device for testing weld of rail joint
KR101698746B1 (en) Phased Array Ultrasonic Testing Device And Testing Method Using Thereof
RU2137120C1 (en) Method of ultrasonic inspection and gear for its realization
RU177780U1 (en) Device for automated ultrasonic testing of welded joints
JP3713007B2 (en) Ultrasonic inspection equipment
US7694566B2 (en) Method of evaluating ultrasonic signals of a flaw in a workpiece
RU2621216C1 (en) Intra tube method of ultrasonic testing of welds
JP2011529170A (en) Improved ultrasonic non-destructive inspection using coupling check
JP2004077292A (en) Method and device for inspecting stress corrosion cracking
JPH07244028A (en) Apparatus and method for ultrasonically detecting flaw on spherical body to be detected
JP2006138672A (en) Method of and device for ultrasonic inspection
JPH09171005A (en) Method for discriminating kind of defect by ultrasonic flaw detection
JP6173636B1 (en) Ultrasonic inspection method and ultrasonic inspection apparatus
JPH0419558A (en) Image processing method for ultrasonic flaw detection test
JP2747825B2 (en) Ultrasonic tomography detection method and apparatus
RU93157U1 (en) DEVICE FOR DEFECT DETECTION IN WELDED CONNECTIONS USING THE ULTRASONIC METHOD
RU2739385C1 (en) Soldered joints ultrasonic testing method

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161105