RU53781U1 - VIBRATION DEFECTOSCOPE - Google Patents
VIBRATION DEFECTOSCOPE Download PDFInfo
- Publication number
- RU53781U1 RU53781U1 RU2006101099/22U RU2006101099U RU53781U1 RU 53781 U1 RU53781 U1 RU 53781U1 RU 2006101099/22 U RU2006101099/22 U RU 2006101099/22U RU 2006101099 U RU2006101099 U RU 2006101099U RU 53781 U1 RU53781 U1 RU 53781U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- defect
- analyzer
- head
- block
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Относится к классу дефектоскопов, использующих для диагностики звуковые и ультразвуковые колебания. С его помощью можно зафиксировать наличие дефекта в материале объекта на площади, охваченной датчиками вибраций дефектоскопа. Или определить местонахождение дефектаBelongs to the class of flaw detectors using sound and ultrasonic vibrations for diagnostics. With its help, it is possible to detect the presence of a defect in the material of the object in the area covered by the vibration sensors of the flaw detector. Or locate the defect
Дефектоскоп состоит из независимого генератора вибрационных колебаний, блока-анализатора и датчиков вибраций, подключаемых к блоку-анализатору через общий разъем.The flaw detector consists of an independent generator of vibrational vibrations, an analyzer block and vibration sensors connected to the analyzer block through a common connector.
В комплект дефектоскопа могут входить от одной до трех групп датчиков, конструктивно оформленных в виде:A flaw detector kit can include from one to three groups of sensors, structurally designed as:
- индивидуально прикрепляемых к поверхности диагностируемого объекта датчиков, имеющих вакуумные, магнитные или иные средства временного крепления;- individually attached to the surface of the diagnosed object sensors having vacuum, magnetic or other means of temporary fastening;
- группы датчиков, закрепленных на общей раме или иной общей основе и устанавливаемых одновременно на поверхность объекта;- groups of sensors mounted on a common frame or other common basis and installed simultaneously on the surface of the object;
- "головки", перемещаемой в процессе диагностики по поверхности объекта, содержащей несколько датчиков.- "head", moved in the process of diagnosis on the surface of an object containing several sensors.
В процессе диагностической процедуры на контролируемую поверхность накладывают группу индивидуально прикрепляемых датчиков или группу датчиков, закрепленных на общей основе. Генератором возбуждают в материале объекта вибрационные колебания. Блок-анализатор сравнивает сигналы датчиков и сообщает о наличии или отсутствии дефектов в районе, охваченной датчиками, поверхности объекта.In the process of the diagnostic procedure, a group of individually attached sensors or a group of sensors fixed on a common basis are superimposed on a controlled surface. The generator excites vibrational vibrations in the material of the object. The block analyzer compares the sensor signals and reports the presence or absence of defects in the area covered by the sensors, the surface of the object.
Если необходимо определить местонахождение дефекта, к блоку-анализатору подключают "головку" с датчиками, генератором возбуждают колебания в материале объекта. Перемещая "головку" по поверхности объекта, улавливают момент, когда блок-анализатор выдаст сообщение о наличии дефекта. Местонахождение "головки" в этот момент укажет местонахождение дефекта.If it is necessary to determine the location of the defect, a “head” with sensors is connected to the analyzer unit, oscillations in the material of the object are excited by the generator. Moving the "head" on the surface of the object, they catch the moment when the block analyzer displays a message about the presence of a defect. The location of the “head” at this point will indicate the location of the defect.
Description
Относится к классу G 01 N 29/04-29/14 "Дефекты, обнаружение с помощью звуковых и ультразвуковых колебаний".Belongs to class G 01 N 29 / 04-29 / 14 "Defects, detection by means of sound and ultrasonic vibrations".
В данном классе широко представлены дефектоскопы, использующие вибрационные колебания для определения местонахождения дефекта. (См. Паврос С.К. "Ультразвуковые методы и аппаратура для контроля толстолистового проката." Техническая акустика. М. Машиностроение. 1992 г. T.1. Вып.2., RU №2231783 С2 7 G 01 N 29/04, RU №2206888 C1 7 G 01 N 29/04, и т.д.)In this class, flaw detectors using vibrational vibrations to determine the location of a defect are widely represented. (See Pavros S.K. "Ultrasonic methods and apparatus for the control of plate products." Technical acoustics. M. Engineering. 1992 T.1. Issue 2., RU No. 2231783 C2 7 G 01 N 29/04, RU No. 2206888 C1 7 G 01 N 29/04, etc.)
Указанные дефектоскопы, как правило, имеют сканирующую головку, содержащую генератор колебаний и датчик - приемник колебаний. Местонахождение дефекта определяется по отраженному вибрационному сигналу в процессе перемещения сканирующей головки по поверхности исследуемого объекта.These flaw detectors, as a rule, have a scanning head containing an oscillation generator and a sensor - oscillation receiver. The location of the defect is determined by the reflected vibration signal in the process of moving the scanning head on the surface of the investigated object.
Однако, в некоторых ситуациях, бывает важно определить не столько местонахождение дефекта (путем длительной процедуры поиска), как сам факт наличия дефекта в изделии. Например, для того, чтобы его отбраковать.However, in some situations, it is important to determine not so much the location of the defect (through a lengthy search procedure) as the fact of the presence of the defect in the product. For example, in order to reject it.
Эту задачу может решить дефектоскоп, представленный в данной заявке, который является развитием полезной модели RU №47106 U1 G 01 N 29/04 Нариманов М.В., Нариманов Т.В. "Вибрационная система контроля состояния объекта".The flaw detector presented in this application, which is the development of the utility model RU No. 47106 U1 G 01 N 29/04 Narimanov MV, Narimanov TV, can solve this problem. "Vibration system for monitoring the state of the object."
Суть заключается в следующем. На участок поверхности объекта, в котором предполагается контролировать появление дефектов, устанавливается группа датчиков вибраций. Генератором колебаний в материале объекта возбуждаются вибрационные колебания. Установленные датчики воспринимают колебания, распространяющиеся в материале, из которого изготовлен объект или исследуемая его часть. Сигналы от датчиков поступают в блок-анализатор, в котором сравниваются между собой (аналоговыми средствами или программными средствами на микроконтроллере после преобразования сигналов от датчиков в цифровую форму представления с помощью АЦП).The bottom line is as follows. A group of vibration sensors is installed on the surface area of the object in which it is supposed to control the appearance of defects. A vibration generator in the material of an object vibrates. The installed sensors perceive vibrations propagating in the material from which the object or its investigated part is made. The signals from the sensors are sent to a block analyzer, in which they are compared with each other (by analog means or software on the microcontroller after converting the signals from the sensors to a digital representation using an ADC).
Если на исследуемом участке отсутствуют нарушения сплошности материала (дефект), сигналы от датчиков будут примерно одинаковыми. Если на исследуемом участке есть трещины, раковины или иные нарушения сплошности материала, распространение вибрационных волн в районе установки датчиков не будет равномерным, поскольку указанные дефекты являются препятствием для распространения вибрационных волн. Сигналы от датчиков будут не одинаковыми, что зафиксирует блок-анализатор и сообщит о наличии дефекта.If there are no violations of material continuity (defect) in the studied area, the signals from the sensors will be approximately the same. If there are cracks, shells, or other discontinuities in the material under study, the propagation of vibration waves in the area where the sensors are installed will not be uniform, since these defects are an obstacle to the propagation of vibration waves. The signals from the sensors will not be the same, which will fix the block analyzer and report the presence of a defect.
Разумеется, в реальности, сигналы датчиков могут различаться и в случае отсутствия дефектов. Причины могут быть разными: различие в контакте с поверхностью объекта, различие реальных характеристик датчиков, особенности конфигурации объекта, и так далее.Of course, in reality, the signals of the sensors can vary in the absence of defects. The reasons may be different: the difference in contact with the surface of the object, the difference in the actual characteristics of the sensors, the features of the configuration of the object, and so on.
Чтобы избежать влияния причин, не обусловленных наличием дефекта, проводится балансировка сигналов датчиков. В исходном состоянии датчики устанавливаются на участок поверхности не имеющий дефектов. Создают вибрационные колебания в материале. Сравнивают с помощью блока-анализатора сигналы датчиков между собой. Если они отличаются - выравнивают, путем умножения на весовые коэффициенты.In order to avoid the influence of reasons not caused by the presence of a defect, the sensor signals are balanced. In the initial state, the sensors are installed on a surface area without defects. They create vibrational vibrations in the material. Using the analyzer block, the sensor signals are compared with each other. If they are different, they are aligned, by multiplying by weights.
Весовые коэффициенты для сигналов датчиков могут быть введены с помощью аналоговых компенсаторов (усилителей с регулируемым коэффициентом усиления, потенциометров и т.д.). Или, в случае преобразования сигналов датчиков с помощью АЦП в цифровую форму представления, программными средствами (на микроконтроллере).Weights for the sensor signals can be entered using analogue compensators (amplifiers with adjustable gain, potentiometers, etc.). Or, in the case of converting the sensor signals using the ADC to a digital representation, by software (on the microcontroller).
Кроме того, чтобы отсечь несущественные причины расхождения сигналов, помимо балансировки, вводится порог для расхождений сигналов датчиков. И только в том случае, когда расхождение сравниваемых сигналов датчиков превысит установленный порог, выдается сообщение о наличии дефекта. Сообщение может выдаваться в виде In addition, in order to cut off the insignificant reasons for the divergence of signals, in addition to balancing, a threshold is introduced for the divergence of the sensor signals. And only if the difference between the compared sensor signals exceeds the set threshold, a message is issued indicating the presence of a defect. The message may be displayed as
индикации, звукового сигнала, или электрического управляющего сигнала для управления другими устройствами.indication, sound, or electrical control signal to control other devices.
Функции порогового элемента могут быть реализованы аналоговыми средствами (например, с помощью компаратора, на один вход которого подается результат сравнения, а на другой - устанавливаемый сигнал с потенциометра). Или программными средствами (на микроконтроллере).The functions of the threshold element can be implemented by analog means (for example, using a comparator, on one input of which the result of the comparison is supplied, and on the other - the set signal from the potentiometer). Or software (on the microcontroller).
Датчики дефектоскопа, в отличие от системы RU №47106 U1, соприкасаются с поверхностью исследуемого объекта лишь на время диагностической процедуры, когда определяется наличие или отсутствие дефекта (нарушение сплошности в материале, охваченной датчиками поверхности объекта).The flaw detector sensors, in contrast to the RU No. 47106 U1 system, touch the surface of the test object only for the duration of the diagnostic procedure, when the presence or absence of a defect is detected (violation of continuity in the material covered by the sensors on the surface of the object).
При этом, каждый датчик из группы может устанавливаться на поверхность объекта индивидуально (на вакуумных присосках, магнитных и т.д.).At the same time, each sensor from the group can be installed individually on the surface of the object (on vacuum suction cups, magnetic, etc.).
Или сразу всей группой, если они закреплены на некоторой раме или иной общей основе. Что, возможно, имеет смысл в случае, когда контролируются однотипные объекты некоторой серии.Or immediately the whole group, if they are fixed on some frame or other common basis. Which, perhaps, makes sense when the objects of the same series of the same type are controlled.
Кроме того, возможен вариант, когда несколько датчиков (два - четыре) могут быть собраны в одну "головку", в которой каждый датчик отделен от соседнего изолирующей перегородкой (с целью уменьшения влияния датчиков друг на друга). Причем, датчики должны быть собраны таким образом, чтобы их чувствительные поверхности, воспринимающие вибрационные колебания от объекта, соприкасались с поверхностью объекта одновременно, как один чувствительный элемент (выровнены и жестко закреплены). С помощью такой "головки", перемещая ее по поверхности объекта, можно будет определять местонахождение дефекта.In addition, it is possible that several sensors (two to four) can be assembled into one “head”, in which each sensor is separated from the adjacent insulating partition (in order to reduce the influence of the sensors on each other). Moreover, the sensors must be assembled in such a way that their sensitive surfaces, perceiving vibrational vibrations from the object, are in contact with the surface of the object at the same time as one sensitive element (aligned and rigidly fixed). Using such a “head”, moving it along the surface of the object, it will be possible to determine the location of the defect.
В принципе, дефектоскоп может иметь в комплекте все три перечисленных группы датчиков или некоторые из них. В этом случае, все группы датчиков должны иметь одинаковую часть разъема, чтобы подключаться к одному и тому же разъему на блоке-анализаторе (см. фиг.).In principle, a flaw detector can include all three of these groups of sensors or some of them. In this case, all groups of sensors must have the same part of the connector in order to connect to the same connector on the analyzer block (see Fig.).
Фиг. - Блок-схема "Вибрационного дефектоскопа", на которой:FIG. - The block diagram of the "Vibration flaw detector", on which:
- 1 - датчики,- 1 - sensors
- 2-1 - прямая часть разъема группы датчиков или "головки",- 2-1 - the direct part of the connector of the sensor group or "head",
- 2-2 - ответная часть разъема (для группы датчиков или "головки") на блоке-анализаторе (входной разъем),- 2-2 - the counterpart of the connector (for a group of sensors or "head") on the analyzer block (input connector),
- 3 - блок-анализатор,- 3 - block analyzer,
- 4 - генератор вибрационных колебаний.- 4 - generator of vibrational vibrations.
После подключения к блоку-анализатору группы датчиков или "головки", переключателем на блоке-анализаторе устанавливается соответствующий режим, учитывающий количество задействованных датчиков, поскольку количество датчиков в группе или "головке" может быть разным и блок-анализатор должен обрабатывать информацию, поступающую через входной разъем, только от задействованных датчиков.After connecting a group of sensors or a “head” to the analyzer unit, the switch on the analyzer unit sets the appropriate mode, taking into account the number of sensors involved, since the number of sensors in the group or “head” can be different and the analyzer unit must process the information received through the input connector, only from sensors involved.
Возможен вариант с автоматической настройкой блока-анализатора на режим работы, учитывающий только задействованные датчики. Для этого необходимо произвести опрос наличия сигналов на контактах входного разъема. Например, с помощью чувствительной триггерной схемы (при необходимости, имеющей усилитель и формирователь перед установочным входом), срабатывающей от импульса. А в случае цифровой обработки информации от датчиков, проверять отличие от нуля значение информации, поступившей с каждого контакта входного разъема.A variant with automatic tuning of the analyzer block to the operating mode, taking into account only the involved sensors, is possible. To do this, you need to poll the presence of signals on the contacts of the input connector. For example, using a sensitive trigger circuit (if necessary, having an amplifier and a driver before the installation input), triggered by a pulse. And in the case of digital processing of information from sensors, check the difference from zero value of the information received from each contact of the input connector.
После определения наличия сигналов на контактах входного разъема блок-анализатор может переключиться на обработку информации только с задействованных датчиков.After determining the presence of signals at the contacts of the input connector, the analyzer block can switch to the processing of information only from the sensors involved.
Балансировка сигналов датчиков может производиться время от времени или перед циклом диагностических процедур. Для этого датчики устанавливают на поверхность, заведомо не имеющую дефектов, подают колебания от генератора и осуществляют балансировку вводом соответствующих весовых коэффициентов.Sensor signals can be balanced from time to time or before a cycle of diagnostic procedures. To do this, the sensors are installed on a surface that is known to be free from defects, feed oscillations from the generator, and balance by inputting the corresponding weight coefficients.
После этого можно приступать к диагностике.After that, you can proceed to the diagnosis.
Процедура диагностики заключается в следующем. На поверхность контролируемого объекта устанавливают датчики (каждый индивидуально или сразу группу датчиков, закрепленных на общей основе) и генератором колебаний возбуждают в материале объекта вибрации. Если контролируемая часть объекта не имеет нарушений сплошности материала, баланс во время диагностической процедуры не нарушается. Блок-анализатор сообщает, что дефектов нет.The diagnostic procedure is as follows. Sensors are installed on the surface of the controlled object (each individually or immediately a group of sensors fixed on a common basis) and vibrations are excited in the material of the object by the oscillator. If the controlled part of the object has no discontinuities in the material, the balance during the diagnostic procedure is not violated. The block analyzer reports that there are no defects.
Наличие нарушений сплошности материала контролируемого участка приводит к нарушению баланса сигналов датчиков и блок-анализатор выдает сообщение о наличии дефекта.The presence of discontinuities in the material of the controlled area leads to an imbalance in the signals of the sensors and the block analyzer gives a message about the presence of a defect.
Контроль серийных изделий может осуществляться следующим образом.Control of serial products can be carried out as follows.
На поверхности контрольного (исправного) серийного изделия устанавливаются датчики вибраций. Генератором возбуждаются в изделии вибрационные колебания. Выполняется балансировка сигналов датчиков. Далее приступают к процедуре контроля очередной партии изделий данной серии. Для этого последовательно на каждом изделии устанавливают датчики вибраций (в тех же точках, что и на контрольном изделии при балансировке). Генератором (который устанавливают в той же точке, что и при балансировке) возбуждают колебания в изделии. Блок-анализатор выдает сообщение о наличии или отсутствии дефекта.Vibration sensors are installed on the surface of the control (serviceable) serial product. The oscillator is excited by the generator in the product. The sensor signals are balanced. Next, proceed to the procedure for monitoring the next batch of products of this series. To do this, vibration sensors are installed sequentially on each product (at the same points as on the control product during balancing). A generator (which is installed at the same point as during balancing) excites vibrations in the product. The block analyzer displays a message about the presence or absence of a defect.
Если несколько датчиков собраны в одну "головку", расстояние между ними незначительно (равно толщине изолирующей перегородки между ними). По этой причине разность в сигналах датчиков "головки" (нарушение баланса) может возникнуть лишь когда "головка" будет находиться над местом нарушения сплошности материала (над дефектом). Это дает возможность, перемещая "головку" с несколькими датчиками по поверхности объекта, определять с ее помощью местонахождение дефекта.If several sensors are assembled in one "head", the distance between them is insignificant (equal to the thickness of the insulating partition between them). For this reason, the difference in the signals of the sensors of the "head" (imbalance) can occur only when the "head" is located above the place of violation of the continuity of the material (over the defect). This makes it possible, by moving the "head" with several sensors on the surface of the object, to determine with its help the location of the defect.
Имея в комплекте дефектоскопа группу датчиков, размещаемых по площади, и "головку", можно с помощью одного дефектоскопа решать две задачи:Having in the set of the flaw detector a group of sensors placed over the area and the “head”, it is possible to solve two problems with one flaw detector:
- диагностировать наличие дефекта на некоторой площади,- diagnose the presence of a defect in a certain area,
- определять местонахождение дефекта.- locate the defect.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание нового средства из арсенала дефектоскопов, использующих звуковые и ультразвуковые колебания, обладающего возможностью диагностировать наличие дефекта на некоторой площади и, при необходимости, определять местонахождение дефекта.The technical result of the proposed utility model is the creation of a new tool from the arsenal of flaw detectors using sound and ultrasonic vibrations, with the ability to diagnose the presence of a defect in a certain area and, if necessary, determine the location of the defect.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101099/22U RU53781U1 (en) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | VIBRATION DEFECTOSCOPE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006101099/22U RU53781U1 (en) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | VIBRATION DEFECTOSCOPE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU53781U1 true RU53781U1 (en) | 2006-05-27 |
Family
ID=36711723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006101099/22U RU53781U1 (en) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | VIBRATION DEFECTOSCOPE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU53781U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807009C1 (en) * | 2023-03-16 | 2023-11-08 | Иван Александрович Агуреев | Method and system for assessing inhomogeneities in enclosing structures |
WO2024191321A1 (en) * | 2023-03-16 | 2024-09-19 | Иван АГУРЕЕВ | Method and system for assessing irregularities in enclosing structures |
-
2006
- 2006-01-17 RU RU2006101099/22U patent/RU53781U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807009C1 (en) * | 2023-03-16 | 2023-11-08 | Иван Александрович Агуреев | Method and system for assessing inhomogeneities in enclosing structures |
WO2024191321A1 (en) * | 2023-03-16 | 2024-09-19 | Иван АГУРЕЕВ | Method and system for assessing irregularities in enclosing structures |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105486748B (en) | A kind of silicon single crystal rod defect ultrasonic testing system | |
US8483977B1 (en) | Method of laser vibration defect analysis | |
US5408880A (en) | Ultrasonic differential measurement | |
CN102590788B (en) | Redundancy time difference positioning method and redundancy time difference positioning system | |
WO2012010863A1 (en) | Acoustic structural integrity monitoring system and method | |
JPH09243584A (en) | Apparatus and method for performing test and inspection of one area of structure | |
US11624687B2 (en) | Apparatus and method for detecting microcrack using orthogonality analysis of mode shape vector and principal plane in resonance point | |
RU53781U1 (en) | VIBRATION DEFECTOSCOPE | |
US10883969B2 (en) | System and method for inspecting a structure with coda acoustic waves | |
US6525990B2 (en) | Target simulation system and method | |
US3688569A (en) | Ultrasonic surface roughness indicator | |
JP2002055092A (en) | Method and apparatus for diagnosing structure | |
RU2006117323A (en) | METHOD AND DEVICE FOR ULTRASONIC TESTING OF OBJECT | |
JP2015097619A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment, and program for ultrasonic diagnostic equipment | |
JPS5942827B2 (en) | AE diagnostic device | |
RU2324929C1 (en) | Vibration diagnostic method and equipment for beginning of failure in construction elements | |
RU2619812C1 (en) | Method of non-destructive testing of hidden defects in technically complex structural element which is not accessible and device for its implementation | |
JP2007047092A (en) | Ultrasonic probe, ultrasonic testing device having the same, and ultrasonic test method using the same | |
WO2018015722A1 (en) | Non-destructive testing apparatus | |
JPS5940268B2 (en) | Acoustic emission signal detection sensitivity testing method and device | |
RU104728U1 (en) | DEVICE FOR ACOUSTIC AND EMISSION DIAGNOSTICS OF PORCELAIN INSULATORS | |
SU1516962A1 (en) | Acoustic method of nondestructive checking of quality of articles made of multilayer materials | |
CN110440728B (en) | Building structure safety monitoring method and system for intelligent analysis of detection echo | |
SU1758541A1 (en) | Method of ultrasonic testing of articles | |
JP3250070B2 (en) | Ultrasonic anemometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100118 |