SE447023B - Portabel anordning for ultraljudsinspektion pa ett rorformigt objekt - Google Patents

Description

447 023 med nödvändighet är dyrbara och tidskrävande, är de nödvändiga för att uppfylla olika industristandardkrav och författningar, som gäller för produktion och installation av dylika ledningar. Under ledninqarnas installation skall de i många fall antingen nedgrä- vas i backen eller omges med isolering, varför senare och perio- disk inspektion av hela ledningen blir besëuligatt genomföra. Vid många installationer erfordras emellertid periodisk undersökning av de stumfogar, vilka håller rören tillsammans för att bilda led- gningen, samt aqområdet alldeles intill fogarna, där defekter san- nolikast uppträder på grund av de påkänningar som sannolikast upp- träder på dessa platser, eftersom spänningar pâlägges där vid hop- sättnings- och hanteringsoperationerna. Ett exempel på ett fall, där dylika periodiska inspektioner erfordras, gäller vid rörled- ningar, som användes vid kärnkraftverk och andra anläggningar med kärnreaktorer, där det är sannolikt att för omgivningen farliga ämnen kommer att hanteras och transporteras.

Stumfogen är i sig cirkulär, i huvudsak likformig och ortsfast.

Av detta skäl har man vid tidigare känd teknik utarbetat olika metoder för att automatiskt inspektera stumfogen och möjliggöra avsökning och registrering av information med hänsyn till läget för undersökningshuvudet och tillståndet hos fogen vid varje punkt utefter densamma samt vid varje tidpunkt under inspektionen. Det noggrannaste sättet att inspektera området omedelbart intill fo- gen (dvs omkring 15 cm på varje sida om fogen) är emellertid att använda ett handmanövrerat inspektionshuvud och inspektera detta område för hand under styrning av en yrkesman. Detta beror på att användningen av automatiska undersökningsmetoder för att undersö- ka detta område i allmänhet kompliceras av att det vanligen är nöd- vändigt att borttaga isolering eller gräva runt det undersökta om- rådet, varför användning av relativt skrymmande inspektionsutrust- ning med motorer och växellådor och liknande för automatisk drift ställer sig besvärligt. Vidare har automatiska undersökningsmeto- der visat sig vara mindre effektiva än manuell undersökning, gjord av en yrkesman, som kan långsamt överfara och undersöka det omrâ- de, där de potentiella defekterna finnes med särskild omsorg, vil- ket ställer sig svårare att utföra med ett automatiskt inspektions- huvud.

En av svårigheterna vid användning av en handmanövrerad inspek- 447 023 tionsanordning, som vanligen ej följer någon förutbestämd rörel- seíana, är att ge en avsökningsinformation med hänsyn till huvu- dets läge i förhållande till en fast referenspunkt, såsom stumfo- gen, under varje ögonblick av inspektionsoperationen. Denna infor- mation är nödvändig för att kunna korrelera den erhållna informa- tionen med hänsyn till rörets tillstånd med det faktiska läget på röret för detta tillstånd. Det är möjligt för operatören att kon- tinuerligt observera en utläsningsanordning (såsom ett skrivarpap- per eller ett oscilloskop) varigenom tillståndet för röret anges under själva inspektionen, varvid man manuellt stoppar operationen och markerar läget för huvudet på röret, när man påträffar ett prob- lemområde. Det är emellertid mycket mera önskvärt att operatören kan göra sin inspektionsavsökning utan avbrott, så att han får en avsökningsinformation, som korreleras med den information som av- ser rörets tillstånd, vilket allt automatiskt registreras för fram- tida studium och referens. Ehuru system för indexering och posi- tionering av ett ultraljudshuvud på ett arbetsstycke till önskat läge eller utefter en önskad bana beskrivits i en mångfald tidiga- re patent, beskrives ej på något av dessa ställen metoder och appa- ratur, som kan bestämma läget för ett mäthuvud, som förflyttas pà slumpmässigt sätt över ett arbetsstycke för att erhålla automatisk och kontinuerlig registrering av information med hänsyn till detta läge. Som exempel på dylika skrifter nämnes här följande amerikans- ka patentskrifter: 3 857 052 3 690 311 3 894 425 3 233 449 3 233 450 3 960 006 3 914 986 3 762 496 3 898 838 3 895 685 3 924 452 3 678 736 3 135 109 3 721 118 3 005 335 3 969 926 2 989 865 3 981 184 3 086 390 3 985 022 3 985 024 Huvudsyftet med föreliggande uppfinning är sålunda att åstadkom- ma apparatur och metoder, varigenom man kan avsöka och registre- ra relativläget för ett inspektionshuvud i förhållande till en fast referenspunkt på ettinspekterat objekt, så att den manuellt utförda pool: QUALITY 447 023 inspektionsoperationen kan utföras utan att operatören behöver kon- tinuerligt markera och korrelera inspektions- och lägesinformation under utförandet.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och ut- rustning, varigenom man även kan erhålla information om vinkelav- "vikelsen eller vinkelorienteringen för avsökningshuvudet.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma ett sätt och en anordning för användning vid ett automatiskt databehandlingssystem för inläsning och utläsning samt korrelation av läget för inspek- tionshuvudet vid en godtycklig punkt i tiden med tillståndet för det undersökta objektet vid detta läge.

Eftersom inspektion efter svetsskarvens och omgivande områdes anord- nande måste äga rum under fältförhållanden och det tillgängliga om- rådet runt röret i vissa fall kan vara begränsat, är ett ytterliga- re syfte med uppfinningen att åstadkomma sätt och anordningar, var- igenom man kan tillfredsställa de nämnda syftena medelst portabel apparatur, undersökning vid områden som är avlägsna och otillgäng- liga samt undersökning i relativt begränsade eller slutna utrymmen.

Dessa och andra syften med uppfinningen, vilka framgår av patent- krav och ritningar samt av den fortsatta, detaljerade beskrivningen av uppfinningen, uppnås genom att en anordning av det inlednings- vis anförda slaget företer de i den kännetecknande delen av patent- kravet angivna kännetecknen.

Data med hänsyn till läget för undersökningshuvudet, liksom ultra- ljudsdata, kan kontinuerligt registreras under fältförhâllandena och senare matas in i en sifferdator för behandling och korrele- ring för att åstadkomma en permanent och användbar registrering av undersökningen.

Vid ett nedan beskrivet, föredraget utföringsexempel av uppfinnin- gen alstras luftburna ljudvågor av två gnistgapsgivare, placerade vid eller nära motsatta sidor av undersökningshuvudet för att er- hålla spårningssignalerna. Mottagarna innefattar en uppsättning av två eller flera mikrofoner (vid det visade utföringsexemplet användes sex dylika), monterade på det undersökta objektet på fast och känt avstånd från en referenspunkt på objektet (såsom svets- 447 023 skarven, ehuru även mikrofonernas eget läge kan användas som re- fcrenspunkt). Gnistgapen pulsas omväxlande och periodiskt, och re- sulterande signaler upptages av vardera mikrofonen. Medel finns även för att detektera de relativa tidpunkterna för spårningssig- nalernas ankomst vid vardera mikrofonen, efter det de alstrats, och tidpunkten för ankomst av de två förstnämnda signalerna bestäm- mes, jämte identifikation av vilket par av mikrofoner som erhållit de första två signalerna. Denna information läses sedan uäpâ en vi- saranordning och upplagras antingen på en mekanisk registrerings- anordning eller i en digital datOr. Tidpunkten för ankomst av den mottagna informationen kan användas för att bestämma avståndet genom triangulering från de aktiva mikrofonerna och det gnistgap som alst- rar spärningssignalerna, och därmed avståndet från gnistgapet till skarven eller någon annan referenspunkt. Denna information, som kon- tinueriigt erhålles och upplagras under undersökningens gång, kan även automatiskt korreleras med ultraljudsdata, som samtidigt erhålls.

Den apparatur för signalalanfing,signalbehandling, signalvisande och signalregistrering, som används vid uppfinningen, kan antaga många olika former. Detta gäller även för det ultraljudssystem som används tillsammans med uppfinningen.

För att ge en fullständig beskrivning av en föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs ett fullständigt ultraljudsundersöknings- system innefattande ett subsystem för ultraljudsdata, ett subsystem för avsökningsdata och system för signalvisande, upplagring och be- handling av informationen. Avsikten är emellertid ej att därmed be- gränsa uppfinningen till det visade systemet och den visade appara- 'C Ulfêll.

I ritningarna betecknar lika referenssiffror genomgående lika eller analoga företeelser, och ritningarna visar föredragna utföringsfor- mer. Fig. 1 visar en perspektivvy i perspektiv med två rörsektioner, förenade med en stumsvetsfog, där en appæatur enligt uppfinningen är monterad på röret. Fig. 2 visar en sidovy av samma apparatur som den i fig. 1 visade. Fig. 3 är en schematisk skiss, som visar arran- gemanget för komponenterna i det i fig. 1 visade systemet. Fig. 4 visar ett blockschema över ett ultraljudsundersökningssystem, där uppfinningens principer kommer till användning. Fig. 5 är en per- spektivvy av olika komponenter, som kommer till användning vid upp- finningen för att åstadkomma ett fullständigt inspektions- och regist- POÜR QUALITY 447 023 reringssystem, som arbetar på avstånd. Fig. 6 visar ett arrangemang av en frontpanel för en styrinrättning, att användas vid uppfinnin- gen.

I fig. 1 visas en rörledning P med två rör P1 och P2, förenade vid ändarna med en stumfog W. Avsikten med uppfinningen är att undersö- lka området A på ömse sidor om stumfogen W, vilket område exempel- vis kan ha en bredd av 15 cm på var sida om fogen W. För att utföra denna inspektion används ett handmanövrerat undersökningshuvud 10, i vilket ingår en ultraljudssändande givare 11. Det är välkänt in- om ramen för denna teknik att avsökningshuvudet 10 kan ha separata sändande och mottagande givare, så att ultraljudsvågor utsänds från sändaren och ekon mottags från fel eller andra diskontinuitfiter me" delst mottagaren, samt att man även kan ha en enkel givare, såsom här visas, för både sändar- och mottagarfunktionen. Det är likaså väl- känt att givaren 11 är kopplad till nödvändiga elektroniska kretssr för att åstadkomma alstring av önskade ultraljudsvågor och detek- tion av ekosignaler, på sätt som visas mera i detalj i fig. 4. De- taljerna i denna ultraljudsgivare och tillhörande instrumentdelar utgör ingen del av föreliggande uppfinning och kan naturligtvis an- taga många olika former.

För att åstadkomma information om mäthuvudets 10 läge under avsök- ningen eller undersökningen är minst en strålkälla monterad på el- ler i fast förhållande till mäthuvudet för att periodiskt alstra spårningssignaler, vilka kan detekteras och omvandlas till informa- tion om läget för mäthuvudet i förhållande till skarven W. Som vi- sas i fig. 1-3, föredrages att två dylika källor 12 och 13, som kan vara gnistgap för alstring av luftburet ljud, monteras på motsatta sidor om mäthuvudet 10 och på lika avstånd från dess givare 11. Gnist- gapen 12 och 13 kan aktiveras med var sina pulser 12a och 13a, som erhålls från en dubbelpulsgenerator 14 för att utsända och överföra luftburna ljudvågor i närheten av skarven W, vilka fungerar som spår- ningssignaler. Ehuru uppfinningen här visas med användning av gnist- gap för att alstra eller utsända dessa luftburna vågor, kan man även ~använda många andra slag av strâlningsenergikällor för detta ända- mål. I den praktiska verkligheten har det visat sig att användnin- gen av luftburna ljudvågor som spårningssignaler är att föredraga hellre än ytvågor, eftersom de luftburna ljudvågorna har mindre ten- dens till störande beblandning med ljud, som alstras vid gränsomrâ- 447 023 det mellan det undersökta materialet och de mottagargivare som används vid ytvâgor, vilket även gäller andra störningsformer.

Emellertid kan ytvågcr vara användbara vid uppfinningen under vis- sa förhållanden, men deras användning är mindre att föredraga.

Gnistgapen 12 och 13kan tändas ömsevis i tur och ordning, exempel- vis med en tidsskillnad av 2 millisekunder och en repetitionshas- tighet av exempelvis för varje gnistgap 100 millisekunder. När nâ- got av qnistgapen tänds, alstras en skarpt stegrad, luftburen ljud- vâq, som kan detekteras av en mikrofon eller liknande.

Förutom de beskrivna strålningskällorna erfordras för uppfinningen dessutom mottagarmedel för att detektera spårningssignalerna från strâlningskällorna och för att överföra den information som erhål- les från dessa till information, som är proportionell mot eller di- rekt anger avståndet mellan givaren och en fast punkt. Vid det i fig. 1 och 2 visade utföringsexemplet kan exempelvis stumfogen W utgöra en fast referenspunkt, så att det är bekvämt att lokalisera givaren utefter ledningens P längd på ett visst avstånd från fogen. För att ytterligare identifiera läget för givaren i omkretsriktningen för ledningen kan det vidare vara lämpligt att lokalisera densamma i förhållande till en referenspunkt utefter ledningens längd, såsom den längsgående skarven eller ledningens centrumlinje. En viktig faktor vid uppfinningen är att spårningssignalerna och den från des- sa härledda informationen kan kontinuerligt alstras och registreras under en inspektion, även om mäthuvudet förflyttas slumpmässigt el- ler utan systematik.

Som framgår av fig. 1 innefattar medlen för mottagning av spårnings- signalerna från gnistgapen 12 och 13 flera mottagare eller mikro- foner M1 - M6, vilka är monterade på ett band eller bälte 15. Ban- det 15 innefattar en tamp 16, varigenom bandet 15 kan fästas runt röret enligt fig. 2. Exempelvis kan antalet och anordningssättet för mikrofonerna vara så anordnade, att omkring 1/3 av rörets om- krets täcks av bandet 15 och återstoden av omkretsen omges av bäl- tet 16. Vid utförandet enligt den visade utföringsformen används sex mikrofoner, men man inser att detta tal kan varieras, om blott ett tillräckligt antal mikrofoner används, så att de kan placeras nära nog vid varandra för att tillförsäkra att en spårningssignal från något av gnistgapen 12 eller 13 kommer att mottagas varje gång Pooß QUALITY 447 025 av minst två av mikrofonerna, oberoende av var mäthuvudet 10 är placerat i det intressanta området A. Å andra sidan bör mikrofo- nerna vara förlagda på tillräckligt stort inbördes avstånd, så att ankomsttiden för signalerna från gnistgapen 12 och 13 skiljer sig åt tillräckligt mellan de enskilda mikrofonerna för att man skall kunna använda blott två signaler från mikrofonuppsättningen M1 - M6 för att bestämma läget för respektive gnistgap.

Vid tillämpning av uppfinningen monteras bandet 15 i ledningen P på fast och känt avstånd från svetsfogen W. Som framgår av fig. 3 kom- mer gnistgapet 13 vid aktivering att avge luftburna spârningssigna- ler (en vandrande vågfront), vilka är de signaler som erhålles från respektive mikrofoner M1 - M6. Spårningssignalerna representeras i _ fig. 3 genom avståndet, från R1 till R6. Mikrofonerna M1 - M6 är kopplade till en sexkanalig mottagare 17, vilken även är kopplad till dubbelpulsgeneratorn 14 för erhållande av en synksignal to från generatorn varje gång som något av gnistgapen 12 och 13 pulsas.

Mottagaren 17 innefattar flera löptidskretsar, som mäter tidsinter- Kvallet från mottagandet av synksignalen to till ankomsten av de förs- ta två mottagna spårningssignalerna, och utgångssignaler T1, T2 och PRID avges för vart och ett av gnistgapen 12 och 13 på sätt som framgår av fig. 3. Utsignalen T1 från löptidskretsen utgörs av löp- tiden till den mikrofon som ligger närmast det gnistgap som skall lokaliseras, medan T2 är löptiden till den näst närmaste mikrofonen.

Paridentifikationssignalen (PRID) identififerar det mikrofonpar som ligger närmast det lokaliserade gnistgapet samt deras närhetsordning.

Löptiderna T1 och T2 används för att beräkna avståndet från gnist- gapet till mikrofonerna. Med användning av dessa avstånd kan läget för gnistgapet i förhållande till fogen W även beräknas. Precisio- nen av denna beräkning beror delvis på den precision, med vilken mik- rofonernas läge är känt i förhållande till fogen W.

Fig. 4 visar ett helt system, som utvecklats, tillverkats och pro- vats i avsikt att använda uppfinningen tillsammans med ett ultra- ljudssystem vari ingår ett handmanövrerat undersökningshuvud. Som visas.i fig. 4 har mottagaren 17 en sexkanalig förstärkare 17a för akustiska signaler, och löptidskretsen innefattar en ankomsttids- detektor 17b. De signaler, som gått avstånden R1 - R6, förstärks och förs till detektorn 17b för ankomsttid, som även innefattar en spänningskomparatorkrets, en kanalparsväljande krets och ett 447 023 par omvandlare 17c mellan tid och digitala värden, vardera inne- fattande en räknarkrets.

Spänningskomparatorn markerar ankomsttiden vid det ögonblick, då den förstärkta signalens spänning överstiger en inställd tröskel- spänning. Så fort två ankomsttider markersts, kommer alla de övriga kanalerna att inhiberas, det aktiva paret mikrofoner identifieras och ankomstföljden för signalerna noteras även. Dessa två senare informationer utgör de med PRID betecknade data (fyra bitar), vilka data överförs till en visarpanel och till en dator på redan angivet sätt. Pulssignalerna t1 och t2 är utgångssignaler från ankomsttids- detektorn 17b och anger ankomsttiderna för den första och den andra signalen från de olika mikrofonerna M1 - M6. Pulsen tó alstras i dubbelpulsgeneratorn 14, och dess framkant är nära koincident med avfyrandet av ett gnistgap. Räknarna i omvandlarna 17c börjar räkna vid ankomsten av tø. Den första räknaren stoppar, när t1 kommer, och den andra stoppar när tz kommer. Räknarna är företrädesvis åt- ta-stegs binärräknare, som drivs med en klocka med en period om 3 mikrosekunder. Utsignalerna från dessa räknare motsvarar löptiderna för den akustiska pulsen från gnistgapet till de två närmaste mikro- fonerna. Tidsrepresentationerna är följaktligen åtta-bits tal, där den minst signifikanta biten motsvarar 3 mikrosekunder. Dessa binära tidsrepresentationer anges genom utgângssignaler T1 och T2 från om- vandlarna 17c i enlighet med fig. 4.

Signalerna T1 och T2 är anordnade i tidsmultiplex i en datavisande multiplexenhet 18, som är kopplad till utgångarna på omvandlaren 17c och visas på en positionsdatavisare 19 i form av tresiffriga tal i bas 8 med användning av lysdiodsrader 19a och 19b. Raden 19a anger positionsinformationen för den först mottagna signalen från någon av mikrofonerna M1 - M3, medan raden 19b visar den andra mot- tagna signalen. Förutom det numeriska angivandet av TT och T2 finns fem lysdiosindikatorer (1, 2, 3, 4, 5), allmänt betecknade 19c, vilka anger vilket par av mikrofoner M1 - M6, som först mottagit den akustiska spårningssignalen. En ytterligare lysdiodsindikator (betecknad 19d) anger vilken av det par ur mikrofonerna M1 - M6, som erhållit den första signalen.

För att möjliggöra direkt och omedelbar evaluering av den mottagna POOR QUALITY 447 023 10 positionsinformationen och beräkna läget för respektive gnistgap kan en analogberäknare monteras i systemet i fig. 4, eller också kan data registreras för senare behandling i en analogräknare.

När datorn är kopplad on-line enligt fig. 4, kan signalerna T1 och T2 omvandlas till analogform genom en D/A-omvandlare 20 och matas till en dylik analogberäknare 21. Signalen PRID leds även in i ana- logberäknaren 21. Analogberäknaren 21 använder dessa ingångssigna- ler för_att beräkna koordinaterna för varje gnistgap 12 och 13, vil- ka för identifiering kan betecknas såsom koordinaterna "L" och "W".

"W" är definierad som det vinkelräta avståndet från fogens W centrum- linje till gnistgapet ifråga, och "L" definieras som avståndet utef- ter en linje, som är parallell med fogens centrumlinje från en fast- ställd referenslinje till gnistgapet. De alstrade spänningarna, mot- svarande storleken för respektive W och L, leds till Y- och X-ingån- garna till ett oscilloskop 22, som kan vara minnesförsett och är kopplat till utgången på analogberäknaren 21.

När beräkningen av den önskade koordinatinformationen för endera gnistgapet är fullbordad, sänder analogberäknaren 21 en “skriv"-or- der till minnesoscilloskopet 22, så att detta anordnar en prick på skärmen 23; Pricken på skärmen kommer att stå kvar tills den bortra- deras genom att man trycker på en icke visad raderknapp på oscillo- skopets frontpanel. Oscilloskopet 23 är så kalibrerat, att det före- ligger en känd korrespondens mellan skärmens 23 X- och Y-koordinater samt koordinaterna W och L. Som ytterligare positionsinformation mottags av systemet läget för båda gnistgapen, vilket visas pä skär- men 23, och när enheten förflyttas, kommer två banor av punkter att uppritas på skärmen för att ange denna rörelse. Snedhetsvinkeln för 'mäthuvudet framgår tydligt och kan med hjälplig noggrannhet uppskat- tas av punkternas relativa lägen på skärmen.

För det fall att datorn ej är on-line-kopplad på beskrivet sätt, kan signalerna T1, T2 och PRID matas till en magnetisk registre- ringsanordning för att lagra upp positionsinformationen för senare behandling och beräkning tillsammans med den ultraljudsinformation som alstras under undersökningens gång.

Ultraljndsundersökningssystemet i den i fig. 4 visade utföringsfor- men består väsentligen av ett konventionellt ultraljudsinstrument 24, anordnat att behandla ekosignalerna S från givaren 11 och åstad- I» 447 023 11 kunna en videovisning av ekosignalerna på ett oscilloskop 25, jäm- te ett medel för att omvandla den alstrade videosignalen till en följd av digitala siffror. Ultraljudsinstrumentet 24 kan modifie- ras, jämfört med ett konventionellt arrangemang, så att man får en riktig synkronisering mellan instrumentet och digitaliseringskret- nerna samt förlägger de mottagna ultraljudssignalerna i ett buffert- minne. När ultraljudssändaren skall pulsas, sänder instrumentet 24 en signal READY till styrkretsen 26 för digitalisering, vilken fär- digställer alla element i digitaliseringen och återför en synkpuls- signal till ultraljudsinstrumentet. Vid dennas ankomst överför ult- raljudsinstrumentet en ultraljudssignal och detekterar därefter eko- na. Den mottagna ultraljudssignal som härleds från dessa ekon, leds till en A/D-omvandlare 27, som är kopplad till utgången på ultra- ljudsinstrumentet 24. Vid någon bestämd tidpunkt efter översändan- det av ultraljudspulserna sänds en signal HOLD via en trestegig fördröjningsgenerator 28 till A/D-omvandlaren 27. Denna signal med- för att A/D-omvandlaren 27 fångar upp amplituden för den mottagna ultraljudssignalen vid detta ögonblick och omvandlar den till ett digitalt tal. När denna omvandling är klar, sänds det digitala ta- let såsom data till ett FIFO-minne 29 (dvs ett minne, där först in- matade data är de först utmatade data), och en signal LOAD sänds även för att bringa minnet att upplagra dessa data.

Denna följd av datainsamlingsmoment åtföljer varje ultraljudspuls.

I förklaringssyfte för det i fig. 4 visade utföringsexemplet kan nämnas att en datainsamlingscykel definieras som ett fast antal ult- raljudspulser, vardera àtföljd av en följd av datainsamlingsåtgär- der. Vid början av denna insamlingsföljd åtföljer signalen HOLD ultraljudspulsen efter ett tidsintervall, som bestäms av operatören genom tidsfördröjningsväljarna 30 i fördröjningsgeneratorn 28. Vid varje påföljande sekvens ökas tidsintervallet mellan ultraljudspul- sen och HOLD-signalen med ett bestämt inkrement. Vid den tionde sek- vensen kommer därför intervallet att vara nio inkrement längre än det var vid den första sekvensen. Sekvensen upprepas tills ett fixe- rat antal sekvenser utförts. Detta antal bestäms även av operatören genom tidsfördröjningsväljarna 30. Vid en modell av det i fiq. 4 visade utföringsexemplet, som byggts och prövats i praktiskt bruk, valdeskidsinkrementet 0,4 mikrosekunder, så att om operatören in- ställer tidsfördröjningsselektorerna till ett digitaliserat tids- Pooa QUALITY 447 G25 12 inïervall om 40 mikrosekunder, detta medför att antalet sekvenser blir 100. För varje datainsamlingscykel kommer därför den mottag- na ultraljudsignalen att samplas på 100 ställen, och 100 dataord inläses i FIFO-minnet.

Detta minne 29 med 128 x 8 platser intar data från omvandlaren 27 tills det är fullt. Antalet datainsamlingscykler som kan få plats beror naturligtvis på antalet samplingar per cykel. Under provning och evaluering av den i fig. 4 visade modellen intogs vanligen två cykler. Sedan minnet är fyllt, förblir det overksamt, tills det er- håller en utskriftsorder, som operatören startar genom en icke vi- sad strömställare. Utskriftsordern startar en datautläsningscykel, under vilken minnet utsänder alla sina data i en följd av åtta-bits ord till en D/A-omvandlare 21. En åtta-bits binärräknare i minnet 29 räknar dataorden vartefter de sänds, och räknarena digitala ut- gângssignal sänds även till D/A-omvandlarna. En omvandlare omvand- J lar dataordet till en analog spänning. Denna uppträder på Y-utgången till omvandlaren. En annan omvandlare omvandlar signalen från bi- närräknaren till en analog spänning. X- och Y-utgångarna från om- vandlarna är kopplade till motsvarande ingångar på en X-Y-plotter 32. De i minnet upplagrade digitala data omvandlas sålunda till en analog bild. Denna bild utgör en rekonstruktion av den mottagna ult- raljudssignalen, som digitaliserats och upplagrats i minnet.

Under ultraljudssystemets användning vid fältbruk kan man vilja åstadkomma on-line-registrering av ultraljudsinformationen för fram- tida utläsning och behandling för att man ej skall behöva i fält medföra ytterligare utrustning. I allmänhet behöver de komponenter, som föreligger inom den streckade linjen A i fig. 4 ej användas på fältet, om någon typ av permanent registreringsanordning används för att upplagra positions- och ultraljudsdata för framtida behand- ling. Fig. 5 visar ett typiskt system, där uppfinningen används för fältbruk och innefattar en registreringsenhet 40 för att registre- ra positions- och ultraljudsdata för senare behandling, medan en särskild positionsvisaranordning 41 finns för att på ett oscillo- skop 42 visa positionsdata under undersökningens gång. Komponenter- na i det i fig. 4 visade systemet finns för övrigt i enheten 43, vilken visar positionsdata pâ utläsningsanordningarna 19a och 19b own ulrraljudsdata på oscilloskopet 25. 447 023 13 l fig. 6 visas ett föredraget utförande av frontpanelen 44 på en- heten 43, som kan användas för att styra funktionen för systemet i fig. 4, tillsammans med en visarenhet för positionsdata, samti- digt som man får permanent registrering av de olika operationspara- metrar som förekommer för varje undersökningsoperation. Inom det visade området 45 kan visaranordningarna 19a och 19b förläggas till- sammans med en paridentifieringsvisare 190. Positionstalet för var- dera av de två givarna (betecknade L och W i fig. 6) kan visas för de båda mikrofoner som erhåller de första två spårningssignalerna. 1 vänstra nedre hörnet 46 på panelen 44 finns möjlighet för program- mering och utläsning av parameterdata, som kan programmeras på ban- det, som ger en permanent registrering av undersökningen. En para- metervalsströmställare 47 finns för att för hand välja och upplagra de olika undersökningsparametrarna, inklusive en identifieringskod för operatören. Tumhjulsströmställare 47a eller andra liknande an- ordningar kan användas för den faktiska inprogrammeringen av para- meterdata. Partiet 48 medelst till höger på panelen 44 kan innefat- ta flera strömställare eller styrknappar för att styra ultraljuds- undersökningsförhå]landena.

Flera olika praktiska möjligheter finns även för att montera de- tektorerna vid röret. Ett sätt är att konstruera ett påspännings- bart bälte med utbytbara länkar. Denna kedjelika struktur kan mon- teras på rör av olika storlek genom att helt enkelt utbyta länkar med olika längder, som är förberedda för olika standardgrovlekar på rör. Detektorerna kan monteras på korta länksektioner, så att de kan användas med vilka som helst av mellanlänkarna. Detta medför den fördelen, att avståndet mellan detektorerna kring rören bara är en funktion av längden på de i förväg tillskurna länkarna, varför den kan göras ganska noggrann och repeterbar med ett minimum av injustering från operatörens sida.

Ehuru det föredrages att källan (eller källorna) för strålningsener- gi anordnas i inspektionshuvudet på sätt som framgår av fig. 3, kan man även montera två eller flera mottagaranordningar på mäthu- vudet och en eller flera strålningskällor kan i så fall monteras pà röret på bestämda avstånd från svetsskarven eller någon annan referenspunkt. Detta arrangemang föredras emellertid ej i så hög grad, ehuru lyckosamma försök genomförts även med denna princip med Poor QUALITY 447 025 14 användning av ytvägor för spårningssignalerna.

Som framgår av det ovan angivna, alstras genom uppfinningen nog- grann positionsinformation, varigenom läget för ett undersöknings- huvdd kan identifieras vid godtycklig tidpunkt under undersökning för behandling och registrering, samt för undersökning under fält- förnållanden. Den erhållna informationen kan även tillhandahållas för senare användning i ett databehandlingssystem, där undersöknings- data från ultraljudsundersökningen analyseras.

Av det föregående framgår att uppfinningen är väl ägnad för att upp- nå de ovan nämnda syftena och ändamâlen samt ger andra fördelar, som uppenbart framgår och beror av apparaturens konstruktion.

Man inser vidare att många detaljer och underkombinationer är använd- bara och kan användas oberoende av varandra, Avsikten är att dylika kombinationer skall falla inom patentkravets ram.

Eftersom det är möjligt att åstadkomma en mycket stor mängd olika utföranden av uppfinningen utan att frângå uppfinningstanken, är avsikten att det ovan beskrivna och i ritningarna visade skall be- dömas såsom beskrivande men ej begränsande uppfinningen.

Claims (1)

1. _., we.. -..__ .._, __.._.._....._-..__.-a.-.-.-.a._..-.-. _. 4-4? (125 Patentkrav Portabel anordning för ultraljudsinspektion som utföres i an- slutning till en svetsskarv på ett rörformigt objekt, i vilken anordning ingår en lös, godtyckligt flyttbar, nandmanövrerad ultraljudsprob (lo. 11) jämte tillhörande kretsmedel (24, 27.

   29. Jl) för ultraljudsundersökning av ett föremål. vilken ultraljudsprob är försedd med två särskilda. luftburna ljud- sígnaler avgivande signalgivare (12. 13). anordnade på avstånd från varandra, varvid ett flertal separata mottagare för sig- naler írån de särskilda signalgivarna är anordnade att i fast läge monteras på det undersökta-föremålet och där kontinuer- ligt mottaga de utsända signalerna från den godtyckligt place- rade proben för avgivande till elektroniska kretsar för be- stämning av probens läge och orientering på föremålet, vilka kretsar innefattar löptidsberäknande kretsar, k ä n n e - t e c k n a d av att de separata mottagarna är monterade på lika inbördes avstånd i form av en linjär uppsättning på en bandformig bärare (15), vilken kan monteras böjd i anslutning till en omkrets (figf 1) på föremålet, i fixt läge i förhål- lande till en svetsskarv (W) på objektet, varvid varje motta- gare alstrar en egen svarssignal utsänd vid ankomsttidpnnkten för varje utsänd signal till mottagaren ifråga, och att de elektroniska kretsarna omfattar medel (17) för fastställande av, för varje särskild utsånd signal, vilka två separata mot- tagare som först mottar en viss signal. för bestämning av probens läge och orientering genom utväljande av endast de emitterade signalerna som är alstrade av de därmed identifie- rade båda separata mottagarna, varjämte bäraren (15. 16) har justerbar längd för montering på objekt med olika tvärsnitt. PÛOR QUALITY