RU5651U1 - Устройство моделирования дефектной ситуации при ультразвуковом контроле изделий - Google Patents

Abstract

Устройство моделирования дефектной ситуации при ультразвуковом контроле изделий, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, управляемый двухпозиционный коммутатор, усилитель, нормализатор импульсов, линию задержки с регуляторами времени задержки, генератор импульсов с регулятором амплитуды, выход генератора соединен с вторым выходом двухпозиционного коммутатора, мультивибратор, включенный между выходом нормализатора импульсов и управляющим входом двухпозиционного коммутатора, отличающееся тем, что оно снабжено узлом закрепления электроакустического преобразователя на контролируемом изделии, узел закрепления выполнен обеспечивающим акустический контакт между электроакустическим преобразователем и поверхностью контролируемого изделия, а электроакустический преобразователь закреплен непосредственно на поверхности контролируемого изделия, противоположной поверхности сканирования при поиске дефектов, с возможностью перестановки на другое место изделия.

Description

Полезная модель относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий ультразвуковым (у.з.) методом и может быть использована при ручном и автоматизированном у.з, контроле сварных соединений, листов, труб, рельсов и других изделий в машиностроении и на транспорте и в энергетике.

Полезная модель предназначена для обучения, поддержания навыков контроля, аттестации и инспекционного контроля специалистов по ультразвуковой дефектоскопии металлоконструкций. Кроме того, полезная модель может использоваться при настройке и тестировании дефектоскопической аппаратуры ручного и автоматизированного (или механизированного) контроля.

Достоверность ручного ультразвукового контроля качества изделий во многом определяется надежностью системы оператор-дефектоскоп. Последняя зависит от качества обучения операторов навыкам поиска разнообразных дефектов в контролируемых объектах. Однако, процедура изготовления дефектов с заданными параметрами в металлических изделиях весьма трудоемка и сложна.

В связи с этим, в процессе обучения операторов-дефектоскопистов применяют различные устройства для моделирования процесса ультразвукового контроля изделий, тренажеры, имитаторы.

Известно устройство (тренажер) для подготовки и аттестации специалистов по ультразвуковому контролю по авт.свид. N 1433184, содержащее модель контролируемого изделия в виде образца со сварным швом, N приемных пьезоэлементов различной конфигурации и размеров, различно ориентированных относительно контролируемого сечения, блок кодирования, содержащий N каналов, каждый из которых в виде последовательно соединенных переменного резистора и ключа, причем входы блока подключены к выходам приемных пьезоэлементов, а выход предназначен для подключения к дефектоскопу 1 .

Недостатками известного устройства являются:

1. Искажение реальных параметров эхо-сигналов при моделировании процесса у.з. контроля, т.к. временной интервал между зондирующим импульсом дефектоскопа и эхо -сигналом от имитируемого дефекта в два раза меньше, чем в реальной ситуации. Указанный недостаток аналога не позволяет правильно имитировать процесс у.з. контроля, т.к. при выявлении дефектов одним из о с н о в н ы

- 2

параметров, по которым оператор производит распознавание сигналов от дефекта на фоне помех, является их временное положени е,соотнесенное к местоположению преобразователя дефектоскопа относительно контролируемого сечения. Кроме того, такое искажение одного из основных параметров контроля может привести к привитию неправильных навыков оператору и, как следствие, снижает достоверность и надежность последующего контроля.

2.Низкое качество имитации процесса у.з. контроля, вызванное тем, что при работе с устройством преобразователь дефектоскопа работает только в режиме излучения и систему дефектоскоп-преобразователь невозможно настроить на заданную условную чувствительность .

3.Ограниченное количество и сложность изменения дефектных ситуаций, которые можно имитировать с помощью указанного устройства. Пьезоэлементы размещаются в специально изготовленном пазе сварного соединения и варианты их размещения в этом углублении весьма ограничены. Кроме того, выполнение паза и различно ориентированных углублений в металлическом образце требует фрезерных работ и достаточно трудоемко.

4.Большая металлоемкость и, как следствие, масса и стоимость устройства, т.к. моделью контролируемого изделия является реальное сварное соединение с дополнительным пазом в шве.

5.Наличие видимой электрической связи между дефектоскопом и устройством и необходимость изменения типовой схемы включения преобразователя дефектоскопа при работе с имитатором.

6.Ограниченная область применения устройства, обусловленная тем, что устройство позволяет моделировать процесс у.з, контроля только одного сварного шва с конкретным типоразмером ( например, шва, соединяющего листы толщиной 40 мм). При необходимости имитации дефектов в сварных соединениях различных толщин требуется изготовление нескольких устройств с образцами сварных швов соответствующих толщин.

Таким образом, известное устройство обеспечивает низкое качество моделирования процесса у.з. контроля изделий, ограниченную область применения и малое количество моделируемых дефектных ситуаций, сложно в изготовлении и требует изменения схемы включения дефектоскопа.

звуковому контролю изделий по патенту РФ на изобретение по заявке N 93042205/28 от 25.08.93 (положительное решение от 17.11.95) 2 , оодержащий модель изделия с контролируемым сечением, последовательно соединенные электроакустический преобразователь (пьезопластина с призмой), двухпозиционный управляемый коммутатор, усилитель (приемник), нормализатор импульсов, регулируемую линию задержки, генератор импульсов с регулятором амплитуды, причем выход генератора подключен ко второму выводу двухпозиционного коммутатора, а между выходом нормализатора и управляющим входом коммутатора включен мультивибратор, по существу являющийся линией задержки синхроимпульса с фиксированным максимальным временем задержки. Пьезопреобразователь монтируется (вплавляется или вклеивается в специально сделанное углубление) на тыльной стороне пластмассовой модели изделия. В зависимости от назначения, тренажер может содержать один или несколько (п) различно ориентированных пьезопреобразователей в каждом электрическом канале и, соответственно, несколько (N) электрических каналов. При этом узлы, входящие во все каналы (приемник, нормализатор и мультивибратор), могут являться общими для всех каналов, а для синхронного переключения хронирующих элементов линий задержки при переключении пьезопреобразователей введены синхронно переключаемые многопозиционные переключатели.

Известное устройство предназначено для обучения и аттестации специалистов (операторов) ультразвукового контроля изделий и обеспечивает моделирование дефектной ситуации в широком диапазоне толщин контролируемых изделий, полностью имитируя динамику появления эхо-сигналов от дефектов, расположенных на различных глубинах в изделии и имеющих различные отражающие способности эквивалентную площадь. Отличительной особенностью известного устройства является также отсутствие проводной связи с рабочим дефектоскопом, т.к. временная синхронизация работы электрической схемы устройства с рабочим дефектоскопом осуществляется за счет приема ультразвуковых колебаний, излучаемых рабочим дефектоскопом преобразователем(ями) тренажера.

Недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются:

- 4 ванные местоположения, В результате оператор рано или поздно может зафиксировать их местоположение и эффективность имитации случайной дефектной ситуации резко падает.

2.Низкая достоверность имитации дефектной ситуации, вызванная использованием в качестве модели контролируемого изделия (образца) материала из пластической массы.

В результате условия сканирования и ввода у.з, колебаний пьезопреобразователем рабочего дефектоскопа в материал тренажера и в реальное контролируемое изделие из металла не идентичны, что снижает достоверность имитации.

3.Ограниченная область применения, связанная тем, что основой тренажера является модель конкретного изделия (например, плоского стыкового сварного соединения) и для подготовки специалистов, занимающихся, например, контролем железнодорожных рельсов (или трубопроводов) данный тренажер малопригоден. Кроме того, известный тренажер невозможно использовать для настройки дефектоскопической аппаратуры и для инспекционной проверки качества работы оператора-дефектоскописта, контролирующего конкретное изделие.

Таким образом, устройство, принятое за прототип, имеет низкую надежность и достоверность моделирования дефектной ситуации, что в свою очередь приводит к снижению качества подготовки и аттестации операторов-дефектоскопистов и, как следствие, к снижению достоверности и надежности ультразвукового контроля ответственных изделий. Кроме того, известное устройство имеет ограниченную область применения.

Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи повышения надежности и достоверности моделирования дефектных ситуаций и расширения области применения заявляемого устройства при контроле любых изделий не только при обучении и аттестации операторов , но и при инспекционном контроле качества их работы и настройке дефектоскопической аппаратуры.

Поставленная задача достигается тем, что устройство моделирования дефектной ситуации при у.з. контроле изделий, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь,

двухпозиционный управляемый коммутатор, усилитель, нормализатор импульсов, линию задержки с регуляторами времени задержки, генератор импульсов с регулятором амплитуды, выход которого соединен со вторым выходом двухпозиционного коммутатора, мультивибратор, включенный между выходом нормализатора и управляемым входом двухпозиционного коммутатора дополнительно снабжен узлом / / // / /

/ закрепления электроакустического преобразователя на контролируемом изделии с обеспечением акустического контакта между преобразователем и поверхностью изделия, а электроакустический преобразователь устанавливается (закрепляется с возможностью быстрой установки и съема) непосредственно на поверхности контролируемого изделия, противоположной поверхности сканирования при поиске дефектов с помощью у.з. дефектоскопа. На фиг.1 представлена функциональная схема устройства моделирования дефектной ситуации при у.з. контроле изделий; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, на фиг.З - возможные варианты применения заявляемого устройства. Устройство моделирования дефектной ситуации при у.з. контроле изделий состоит из последовательно соединенных электроакустического преобразователя 1 , двухпозиционного хбимчтатора 2 с одним входом и двумя выходами, усилителя радиоимпульсов 3, нормализатора импульсов 4, линии задержки 5 с органами регулировки 6, 6а и 66, времени задержки, генератора импульсов 7 с регулятором амплитуды 8, причем выход генератора 7 подключен ко второму выходу коммутатора 2, а между выходом нормализатора 4 и управляющим входом коммутатора 2 включен ждущий мультивибратор 9, электроакустический преобразователь 1 выполнен состоящим из пьезопластины 10 и призмы 11 или протектора 11 (в зависимости от используемых при контроле у.з. волн и направления имитации дефектов) и дополнительно снабжен узлом 12 закрепления пробразователя 1 на поверхность контролируемого изделия 13 с контролируемой зоной 14 (например, областью сварного шва); с другой поверхности изделия 13, с целью поиска возможных дефектов 15 в изделии, осуществляется сканирование рабочим преобразователем 16 ультразвукового дефектоскопа 1 7 . В основу действия заявляемого устройства положен принцип излучения от имитируемых дефектов изделия квазиотраженных упругих колебаний у.з. частоты, причем время излучения этих колебаний задержано относительно момента излучения дефектоскопом зондирующих импульсов на величину, равную величине распространения у.з. колебаний до дефекта и обратно от конкретного дефекта, залегающего на глубине h в реальном контролируемом изделии, а время задержки и амплитуда излучаемого пьезопластиной колебаний формируются и регулируются известными радиотехническими устройствами. Кроме того, с целью максимального приближения моделируемой ситуации к реальной, полностью исключены какие-либо изменения схемы подключения преобразователя к дефектоскопу и видимая электрическая связь (соединение) устройства с рабочим дефектоскопом, а прием и формирование синхроимпульсов, обеспечивающих синхронизацию работы дефектоскопа и ч1сг 5 о хсГ8в, производится с помощью активного приемоизлучателя. На вход устройства сигналы с рабочего дефектоскопа поступают, распространяясь через контролируемое изделие в одном направлении (от рабочего преобразователя 16 дефектоскопа 17 к электроакустическому преобразователю 1). После приема этих колебаний преобразователь 1 устройства переключается на режим излучения и через время, определяемое линией задержки 5, излучает у.з, колебания, по всем параметрам идентичные эхо-сигналам от моделируемых дефектов, Устройство моделирования дефектной ситуации при у.з. контроле изделий работает следующим образом (см.фиг.1 и 2). При включении у.з. дефектоскопа 17 в процессе сканирования излучаемые рабочим преобразователем (ПЭП) 16 у.з. колебания вводятся в контролируемое изделие, 13 и, распространяясь через толщу изделия (тол wepbaJjEi« ajEsi3 щиной НТ |Топадают на электроакустический преобразователь 1 устройства, который предварительно, с помощью узла 12, закреплен на поверхности изделия 13 со стороны, противоположной поверхности сканирования (см.фиг.1), с обеспечением акустического контакта между преобразователем 1 и поверхностью изделия 13. Принятые преобразователем у.з. колебания проходят через контакты коммутатора 2 (при этом общий контакт коммутатора на фиг.1 в правом положении), усиливаются усилителем 3 и нормализуются (по амплитуде и длительности) нормализатором 4 (см.фиг.2). Данный импульс в дальнейщем используется в качестве синхроимпульса для запуска ждущего мультивибратора 9 и поступает на вход линии задержки 5. Задним фронтом этого импульса запускается мультивибратор 9, вырабатывающий прямоугольный импульс длительностью tMB, который должен завершиться до прихода следующего зондирующего импульса от рабочего дефектоскопа 17 (на практике Ън8 200 мкс, т.к. обычно период посылок зондирующих импульсов промышленных дефектоскопов не превышает 250 мкс). Импульс мультивибратора переключает коммутатор 2 в режим излучения (общий контакт коммутатора на фиг.1 переходит в левое положение). Параллельно с мультивибратором импульс с нормализатора 4 поступает также на вход линии задержки 5. Величина времени задержки tfl.э. устанавливается предварительно с помощью регуляторов (органов управления) 6, 6а и 66 пропорционально времени распространения у.з. колебаний в контролируемом изделии до имитируемого дефекта и обратно. Задержанный на эту величину синхроимпульс передним фронтом запускает генератор импульсов 7 (имитатор эхо-импульсов устройства). Амплитуда этих импульсов может регулироваться с помощью органа управления 8 пропорционально эквивалентной площади (размеру) имитируемого дефекта. Формируемые генератором 7 электрические колебания (см. фиг.2) через коммутатор 2 поступают на пьезопластину 10 преобразователя 1, у.з. колебания, вырабатываемые пьезопластиной 10, через призму 11 и контактирующую смазку (на фиг. не показано) проходят в изделие 13 и, распространяясь по нему, принимаются рабочим преобразователем 16 дефектоскопа 17. В результате на экране дефектоскопа 17 формируется импульс, полностью идентичный по своим временным и амплитудным характеристикам эхо-импульсу от реального дефекта. Соответствие времени задержки этого эхо-сигнала устройства относительно зондирующего импульса рабочего дефектоскопа обеспечивается путем предварительной установки времени задержки линии задержки 5 с помощью регуляторов 6, 6а и 66.

Реализация заявляемого устройства не вызывает особых затруднений, т.к. все узлы электронного тракта устройства являются известными радиотехническими устройствами.

Коммутатор 2 может быть выполнен, например, в виде аналогового мультиплексора, осуществляющего подключение одного входа к любому из имеющихся выходов (двух) при поступлении управляющего сигнала (см., например, стр.79-80 3). Как следует из фиг.1 и 2, в качестве управляющего сигнала коммутатора 2 используется выходной сигнал ждущего мультивибратора 9: при единичном положении (импульс на выходе мультивибратора есть) - коммутатор подключает преобразователь 1 к генератору 7 (режим излучения); при нулевом положении (импульс на выход с мультивибратора отсутствует) - ко входу усилителя 3 (режим приема).

Усилитель 3 и генератор импульсов 7 могут быть выполнены по типовой схеме серийного дефектоскопа, соответственно, усилителя высокой частоты и генератора зондирующих импульсов, например, дефектоскопа УД-2-12 4 .

Нормализатор 4, осуществляющий дефектирование импульса и формирование синхроимпульса (например, в импульс прямоугольной формы с амплитудой 5В и длительностью 2 мкс), также может быть выполнен в виде обычного амплитудного детектора и усилительного каскада на одном транзисторе, работающего в режиме ограничения 3 .

ференцирующей цепи с ограничителем, выделяющим задний фронт импульса мультивибратора 3 . Время tn.з. задержки линии задержки 5, определяющее временное положение эхо-сигнала от моделируемого дефекта на экране дефектоскопа, определяется из геометрического построения при известном положении X преобразователя 1 относительно контролируемой зоны 14 изделия 13 и априорно известных скорости С распространения у.з, колебаний в контролируемом изделии и угле ввода Ct у,з. колебаний в изделие рабочим преобразователем 16:

tn . 3 tp - 2tn.y 2Х / С sinCX - atn.y ,( 1 )

где tp - время распространения у.з. колебаний в контролируемом изделии до моделируемого дефекта (залегающего на глубине h) и обратно; tn.у - время распространения у.з. колебаний в призме (в

протекторе) 11 преобразователя устройства.

При этом временное положение t3 эхо-сигналы на экране дефектоскопа 17 с учетом времени tn распространения у.з. колебаний в призме рабочего преобразователя 16 дефектоскопа составит:

t3 2tn + tp .( 2 )

Обычно время 2tn при настройке дефектоскопа на стандартном образце компенсируют с помощью специального органа настройки (например, в дефектоскопе УД 2-12 - орган VO-ч) и глубиномерное устройство дефектоскопа индицирует истинное значение времени tp или пересчитанное, при известном tp, значение h в мм - глубины залегания обнаруженного дефекта.

Построение устройства указанным образом повышает точность формирования временного положения эхо-сигнала, т.к. в процессе формирования эхо-сигнала от имитируемого дефекта у.з. колебания проходят через призму преобразователя 16 рабочего дефектоскопа не один, а в два раза, полностью аналогично процедуре обычного контроля. Это позволяет, при смене преобразователя 16, компенсировать время 2tn задержки у.з. колебаний в призме преобразователя типовым способом, описанным в руководстве по эксплуатации любого дефектоскопа. При этом врем91 прохождения у.з. колебаний через призму 11 преобразователя tn. у устройства, в соответствии с выражением (1), компенсируется при соответствующем выборе величины

//fffv

- 8 Как следует из выражения (1), время задержки tn. з линии задержки 5 зависит не только от расстояния X, но также от скорости у.з. колебаний С (как правило, при наклонном вводе - скорости поперечных у.з. колебаний Ct ) и от угла ввода С( у.з. колебаний в изделии, т.е. от угла призмы преобразователя 16 рабочего дефектоскопа 17. На практике эти величины имеют конкретные дискретные значения: например, для отечественных дефектоскопов типовые значения ; 50 и 65°, а величина Ct : для стали м/с; для алюминия м/с; для титана м/с. Поэтому для удобства эксплуатации устройства предусмотрены дискретные переключатели 6а и 66 хронирующих элементов (например, конденсаторов) времязадающих цепей линии задержки 5.

Таким образом, у линии задержки 5 два дискретных переключателя: 6а - материал контролируемого изделия или, что то же самое, скорость у.з. колебаний С, 66 - угол ввода луча С( и один плавный регулятор 6 для задания глубины залегания дефекта. При нулевом положении регулятора 6 дефект находится на поверхности изделия 13, противоположной поверхности сканирования (перемещения) рабочего преобразователя 16, а при других положениях моделируемый дефект 15 внутри стенки изделия 13 при озвучивании его однократно () или многократно (т-2, 3 ...) отраженным внутри стенки изделия у-з. лучом. Во многих случаях, когда устройство используется для моделирования дефектных ситуаций в однотипных изделиях (C const) при их контроле с идентичными преобразователями (C(const) в линии задержки 5 переключатели 6а и 66 могут отсутствовать.

Основным отличием заявляемого устройства от известных аналогов и прототипа является то, что в устройстве отсутствует модель контролируемого изделия или специально изготовленный образец контролируемого изделия с пазами. Электроакустический п{Ьеобразователь 1 устройства с помощью узла закрепления 12 может закрепляться на поверхности любого контролируемого изделия. Это существенно расширяет область применения заявляемого устройства, т.к. устройство может быть использовано при обучении и аттестации операторов-дефектоскопов, а также при инспекционном контроле качества их работы при у.з. контроле практически любого изделия: стыковых и тавровых сварных соединений листов, элементов трубопроводов и ж.д. рельсов, деталей и элементов различных конструкций промышленности (корпусов судов, балок кранов, осей и валов различных механизмов и т.п.).

- 9 противоречивым требованиям:

-с одной стороны, узел должен позволять надежно фиксировать (закреплять) электроакустический преобразователь 1 на поверхности контролируемого изделия. При этом, с целью обеспечения акустического контакта между рабочими поверхностями преобразователя 1 и контролируемого изделия 13 должна отсутствовать воздушная прослойка. Для этого на рабочую поверхность преобразователя необходимо нанести контактирующую смазку (например, солидол) или жидкость (например, глицерин или трансформаторное масло). При этом узел может иметь небольшие бортики, препятствующие растеканию контактирующей жидкости;

-с другой стороны, узел должен позволять оперативно снимать преобразователь 1 с одной точки контролируемого изделия и переставлять его в другую точку поверхности изделия. Это позволяет менять координаты размещения (в плане) моделируемого дефекта в изделии, тем самым повышая надежность имитация дефектной ситуации.

Для контролируемых изделий из ферромагнитных материалов (стали различных марок, железо) наилучшим вариантом выполнения конструкции узла 12 может являться узел закрепления на базе известных постоянных магнитов. Например, весьма удобен постоянный магнит в виде кольца, внутри которого размещается электроакустический преобразователь 1. Возможна конструкция узла закрепления, выполненная из двух плоских постоянных магнитов.

Для контролируемых изделий из немагнитных материалов (например, алюминий, медь, композитные материалы) в зависимости от состояния поверхности в качестве базы узла 12 можно использовать вакуумную присоску, липкую ленту, незатвердевающую вязкую массу и т.п. С целью исключения сужения предмета изобретения в материалах заявки конструкция конкретного узла закрепления 12 не приводится. В то же время из изложенного можно сделать вывод о практической применимости и возможности технической реализации узла закрепления 12 и в целом заявляемого устройства.

В качестве электроакустического преобразователя могут быть использованы пьезоэлектрические преобразователи или электромагнитно-акустические (бесконтактные) преобразователи. На фиг.1 приведены два варианта конструкции преобразователя 1 на базе пьезоэлементов:

- 10 /

f/ff fT - вариант II - обеспечивающий прямой (нормальный к поверхности изделия) ввод продольных у.з. колебаний в изделие и состоящий из пьезоэлемента 10 и протектора 11. Использование того или иного преобразователя в устройстве определяется принятой технологией контроля тех изделий, на которых планируется использовать заявляемое устройство. При изготовлении электроакустического преобразователя 1 размеры пьезопластины 10 должны обеспечивать диаграмму направленности и интенсивность излучаемых колебаний, сравнимые с аналогичными характеристиками рабочих преобразователей 16, используемых при контроле изделий. В отечественной промышленности в основном в рабочих преобразователях используют круглые пьезопластины диаметром 12 мм или прямоугольные 6x9, 9x12 мм. Поэтому в преобразователе 1 целесообразно использовать пластины диаметром 8 мм или прямоугольные 6x6 мм, например, из пьезокерамики ЦТС-19. Заявляемую полезную модель можно выполнить в нескольких модификациях (см. фиг.З): 1.В виде автономного миниатюрного электронно-акустического блока со встроенным источником питания (аккумуляторным элементом) (фиг.ЗА). 2.В виде отдельного электроакустического преобразователя с узлом крепления и соединенного с ним с помощью кабеля электронного блока (фиг.ЗВ). 3.В виде многоканального электронного блока и нескольких выносных электроакустических преобразователей, каждый со своим или общим узлом крепления (фиг.ЗС). 4.В виде одного моноблока с несколькими электроакустическими преобразователями и объединенным электронным блоком. Причем весь моноблок может иметь общий узел закрепления к изделию (фиг.3D). Макеты заявляемого устройства, изготовленные авторами, показывают, что устройства первой модификации в виде миниатюрных блочков с кольцеобразными магнитами весьма удобны не только при обучении и аттестации операторов, но и при использовании их для инспекции качества работы операторов. Блочок размером со спичечный коробок, куда смонтированы пьезоэлемент на призмочке, 2 микросхемы, 2 транзистора и элемент питания (аналогичный элементам, используемым в наручных часах), закрепляется с помощью постоянного магнита на тыльной стороне контролируемого изделия (в ходе эксперимента - на ортотропной плите мостовой конструкции) вблизи сварного шва руководителем подразделения неразрушающего контроля.

При этом факт наличия устройства моделирования дефектной ситуации на плите операторам-дефектоскопистам, выполняющим у.з. контроль сварного шва ортотропной плиты, не известен. После проведения контроля, руководитель, анализируя протокол контроля, проверяет наличие (или отсутствие) среди обнаруженных дефектов и заложенного им модели дефекта, а также соответствие его измеренных характеристик заданным. Руководитель может оперативно менять как местоположение модели дефекта (переставляя его в разные точки изделия), так и его эквивалентный размер (с помощью регулятора 8 генератора импульсов 7) и глубину залегания (с помощью регулятора 6 линии задержки 5).

При переходе на контроль других изделий (выполняемых по другим требованиям НТД и выполненных из другого материала) возможен оперативный перевод устройства на режим имитации дефектов в данном изделии с помощью переключателей 6а (С - скорость у.з.) и 66 ((X - угол ввода) линии задержки 5.

Эта модификация (N1) удобна и при настройке и аттестации аппаратуры автоматизированных дефектоскопических установок. Например, при настройке или поверке дефектоскопического комплекса ультразвукового вагона-дефектоскопа, осуществляющего контроль ж.д. рельсов при скоростях до 80 км/ч, достаточно вдоль пути следования вагона в нескольких точках линии пути на подголовочную грань головки рельса, на шейку и на подошву рельса установить определенное количество (3-10 шт.) автономных имитаторов дефектов и после проезда выполнить анализ полученных дефектограмм. Причем в связи с тем, что устройство в основном работает в ждущем режиме, (длительное время работает только усилитель 3) его потребление минимальное и даже энергии миниатюрного элемента питания хватает на несколько суток непрерывной работы.

Применение таких устройств дает существенный экономический эффект, т.к. отпадает необходимость строительства и содержания специального дефектного железнодорожного тупика со скоростью разгона вагонов-дефектоскопов до 80 км/ч и имеющего соответственно протяженность в несколько (до 10...20) км. Повышается безопасность эксплуатации вагонов-дефектоскопов, т.к. в процессе испытаний вагонов на тупиках с реальными дефектами или моделями в виде пропилов возможны и аварии, вызванные изломами рельсов из-за дефектов. Кроме того, сокращаются расходы на передачу вагона-дефектоскопа на дефектный тупик (например, с Дальневосточной ж.д. на Московскую ж.д. на экспериментальное кольцо ВНИИЖТа (ст. Щербинка) .

Модификации устройства N2 и 3 (см.фиг.ЗВ и С) удобны при обучении и аттестации специалистов у.з. контроля издепий, т.к. акустические блоки могут находиться на образцах контролируемых изделий, а электронный блок с органами задания параметров дефектов (эквивалентная площадь, глубина залегания дефектов) - у преподавателя или у приемочной комиссии.

Модификация устройства N4 (фиг.3D) удобна при настройке многоканальных дефектоскопических установок. В ней можно реализовать одновременный прием и излучение продольных (фиг.1 вариант II) и поперечных (вариант I) у.з. колебаний.

Таким образом, заявляемая полезная модель полностью решает задачу повышения надежности и достоверности моделирования дефектных ситуаций, т.к. электроакустический преобразователь может быть установлен на любом месте контролируемого изделия вблизи контролируемой зоны. При этом условия сканирования рабочим преобразователем по поверхности изделия соответствуют реальной ситуации, т.к. оператор перемещает преобразователь не по поверхности модели изделия, а по поверхности самого контролируемого изделия.

У заявляемого устройства, по сравнению с прототипом, существенно расширена область применения, т.к. заявляемое устройство моделирования дефектной ситуации может быть применено не только при обучении и аттестации операторов-дефектоскопистов, но и при инспекционном контроле качества их работы и настройке дефектоскопической аппаратуры, особенно автоматизированных систем у.з. контроля.

Таким образом, совокупность существенных признаков заявляемого устройства, а именно, наличие дополнительного узла закрепления электроакустического преобразователя и закрепление преобразователя непосредственно на контролируемом изделии по сравнению с прототипом повышают надежность и достоверность моделирования дефектной ситуации и расширяют область применения, что, в конечном итоге, способствует повышению достоверности и надежности у.з. контроля ответственных изделий. Источники

. VA, / / - 13 информации:

25.08..93 ( полож -(тельное с-ешемпе ел 17,,1.1.5 г, ). (ренажер лл подготовки и аттестации cnei.ii -пне тов по v пь.тразвч/ковой дефектоскопии изделий.. Авторы Марков А, А . Миронов- Ф„С,

3. Электронные промыитенные --с тройства. В .. И , Васильев и др , М, г Высшая школа. I98R - 305 с i см.стр. ) ,

4,. Дефектоскоп ультразвуковой Д2-12 (2,1). Руководство по эксплуатации.. Приложение 4 . ШК) - , j .. г. Кишинев. ВНИИН , .1 98о ,

Патентовед

Зеиче1-1ко А. А

Авторы

Марков А.А, /g, О hHDOHOB Ф , с

Claims (1)

1. Устройство моделирования дефектной ситуации при ультразвуковом контроле изделий, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, управляемый двухпозиционный коммутатор, усилитель, нормализатор импульсов, линию задержки с регуляторами времени задержки, генератор импульсов с регулятором амплитуды, выход генератора соединен с вторым выходом двухпозиционного коммутатора, мультивибратор, включенный между выходом нормализатора импульсов и управляющим входом двухпозиционного коммутатора, отличающееся тем, что оно снабжено узлом закрепления электроакустического преобразователя на контролируемом изделии, узел закрепления выполнен обеспечивающим акустический контакт между электроакустическим преобразователем и поверхностью контролируемого изделия, а электроакустический преобразователь закреплен непосредственно на поверхности контролируемого изделия, противоположной поверхности сканирования при поиске дефектов, с возможностью перестановки на другое место изделия.