SU1280536A1 - Устройство дл ультразвукового контрол усили зат жки резьбовых соединений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам неразрушающего контрол  физических параметров материалов, основанным на измерении скорости распространени  ультразвуковых колебаний в материале при его нагружении, в частности к ультразвуковому контролю величины напр жений в резьбовых соединени х . Целью изобретени   вл етс  повьшение точности контрол  за счет автоматизации процесса зат жки. Повышение точности достигаетс  за счет учета сдвига фаз при распространении УЗК в материале болта (шпильки), формировани  измерительного интервала времени при посто нном отношении порога фop D poвaни  к максимальной амплитуде колебани  в высокочастотном сигнале, уменьшени  случайной ошибки при работе измерител  7 временных интервалов в режиме умножени  периода с дополнительным стробированием меток времени. Посто нное отношение порога формировани  к амплитуде сигнала поддерживаетс  введением цифрового управлени  чувствительностью усилител  4 с помощью блока 18 регулировки усилени , при этом не требуетс  перестройка устройства при переходе с одного типоразмера крепежа на другой. Учет сдвига фаз осущестбл етс  введением в устрой (Л ство парафа зного каскада усилител  с 4, второго формировател  11 импульсов и схемы 12 совпадени , при этом оба формировател  5 и 11 импульсов имеют одинаковый и положительный порог , передний фронт измерительного to импульса при этом формируетс  по пер00 вому (по времени) импульсу  э серии приход щих от формирователей 5 и 11 сд импульсов. 1 ил. со Од

Description

Изобретение относитс  к средствам неразрушающего контрол  физических параметров материалов, основанным на .измерении скорости распространени  ультразвуковых колебаний в материале прй его нагружении, в частности к ультразвуковому контролю величин нап р жений в резьбовых соединени х. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  за счет автоматизации процесса зат жки. На чертеже представлена блок-схема устройства дл  ультразвукового контрол  усили  зат жки резьбовых соединений. Устройство содержит последователь но соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь 3, усилитель 4 и первый формирователь 5 импульсов, последовательно соединенные спусковой каскад 6 и измеритель 7 временных интервалов и дисплей 8, первьй блок 9 запрета, включенньй ме

ду выходом усилител  4 и вторым входом первого формировател  5 импульсов последовательно соединенные второй блок 10 запрета, второй формирователь 11 импульсов, входами подключенные к второму выходу усилител , схему 12 совпадени , второй вход которой подключен к выходу первого формировател  5 импульсов, и первый селектор 13 импульсов , выходом подключенный к первому входу спускового каскада 6, последовательно соединенные блок 14 пересчета и второй селектор 15 импульсов , выходом подключенный к второму входу спускового каскада 6, блок 16 вычислений, включенный между выходом измерител  7 временных интервалов и. дисплеем 8, выносимый пульт 17 управлени , выходом подключенный к вторым входам блока 16 вычислений и измерител  7 временных интервалов и входам .блока 14 пересчета и синхронизатора 1, и блок 18 регулировки усилени , включенный между выходом генератора 2 зондирующих импульсов и вторым входом усилител  4, выход схемы 12 совпадени  подключен к вторым входам второго селектора 15 импульсов и блоков 14 и 16 пересчета, и регулировки усилени , вторые входы блоков ji9 и 10 запрета подключены к второму выходу синхронизатора 1, Позицией 19 обозначено контролируемое изделие болт (шпилька).

на ультразвуковой преобразователь 3, где преобразуетс  в электрический сигнал и подаетс  на усилитель 4, Одновременно с возбуждением ультразвукового преобразовател  3 зондирующий импульс поступает на блок 18 регулировки усилени  усилител  4, который измен ет коэффициент усилени  усилител  4 таким образом, что компенсируетс  изменение амплитуды отраженньк импульсов по зависимости, определ емой выражением К;ч, К 1 , где К у - значение коэффихщента усилени  Ко - начальное значение коэффициента усилени , t - врем  распространени  УЗК, с, р- депремент запускани , приведенный к единице времени распространени  1/с. Сигнал с инверсных выходов усилител  4 поступает на входы формирователей 5 и 11 импульсов и входы блоков 9 и 10 зап- рета, запрещающих повторный запуск формирователей 5 и 11 импульсов. Импульсы отрицательной пол рности с формирователей 5 и 11 импульсов поступают на входы схемы 12 совпадений, на выходе которой формируетс  положительный импульс, информационной частью которого  вл етс  передний фронт. Сформированный импульс поступает на входы блока 14 пересчета и блока 18 регулировки усилени . По заднему фронту импульса блок 18 регулировки усилени  измен ет чувУстройство дл  ультразвукового контрол  усили  зат жки резьбовых поединений работает следующим образом, С выносного пульта 17 управлени  вьдаютс  команды на установку определенного коэффициента делени  блока 14 пересчета вьшолн емой операции (измерение или ) блоком 15 вычислений , разрешение на работу измерител  7 временных интервалов и синхронизатора 1 , Синхронизатор 1 yirравл ет работой генератора 2 зондирую щих импульсов, измерител  7 временных интервалов и блоков 9 и 10 запрета. Импульсы с синхронизатора 1 снимают запрет с формирователей 5 и 11 импульсов и запускают генератор 2 зондируюпщх импульсов. Генератор 2 зондирующих импульсов возбуждает при помощи ультразвукового преобразовател  3 акустический импульс в контролируемом изделии 19, Отража сь от противоположного торца издели  19, акустический импульс поступает вновь

ствительность усилител  4 по зависимости , определ емой выражением К ,а, где а - коэффидиент, харак К,

теризующий конструктивные услови  отражени  и распространени  УЗК; 5 п - номер отражени . Блок 14 пересчета работает по спаду импульса с выхода схемы 12 совпадений. После прохождени  первого импульса останавливаетс  селектор 13 импульсов О и пропускает второй импульс последовательности на спусковой каскад 6, разрешающий прохождение меток времени . После пересчета до-установленного коэффициента с блока 14 пересчета поступает разрешение на работу второго селектора 15 импульсов, следующий импульс последовательности поступает на спусковой каскад 6 и запрещает прохождение меток времени, задним 20 фронтом этого же импульса блоки 9 и 10 запрета, блок 18 регулировки усилени  и блок 14 пересчета устанавливаютс  в исходное положение. Измеритель 7 временных интервалов измер --25 ет временной интервал между передними фронтами импульсов со схемы 12 совпадений. Количество усредн емых интервалов задаетс  с выносного пульта 17 управлени  и подсчитываетс  по 30 входнымимпульсам от синхронизатора 1, По окончании процесса измерени  измеритель 7 временных интервалов выдает команду на блок 16 вычислений. В зависимости от выполн емой one- 35 рации - измерение времени распространени  t или измерение приращени  времени At распространени , задаваемой с выносного пульта 17 управлени , блок вычислени  высвечивает на дисп- 40 лее 8 соответствующее значение и индикацию операции. При вьшолнении операции измерени  времени распространени  (Т) блок 16 вычислений запоминает значение Г и преобразует его в - 45 код диспле  8. При вьшолнении операции измерени  приращени  времени распространени  (ut) блок 16 вычислений запоминает значение и осуществл ет запоминание начального времени распро-50 странени  лТ , вычитание его из текущего значени  , запоминание знаи преобразование

чени  Л1 его в код диспле  8. При установке в блок 16 вычислений заданного значени  55

uL возможно осуществл ть автоматическое выключение устройство по достижению заданного значени  зат жки резьбового соединени .

Изобретение позвол ет осуществить контроль усили  зат жки болтов (шпилек ) резьбовых соединений малых диа-. метров и длин высокой точности за счет учета сдвига фаз при распространении УЗК в материале болта пильки ), формировани  измерительного интервала времени при посто нном отношении порога формировани  к максимальной амплитуде колебани  в высокочастотном сигнале, уменьшение случайной ошибки при работе измерител  временных интервалов в режиме умножени  периода с дополнительным стробированием меток времени.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  ультразвукового контрол  усили  зат жки резьбовых соединений, содержащее последоваТель но соединенные синхронизатор, генерат тор зондирующих и fflyльcoв, ультразву. .ковой преобразователь, усилитель и первьй формирователь импульсов, последовательно соединенные спусковой каскад и измеритель временных интервалов , и дисплей, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности контрол , оно снабжено первым блоком запрета, включенным между выходом усилител  и вторым входом первого формировател  импульсов, последовательно соединенными вторым блоком запрета, вторым формирователем импульсов, входами подключенными к второму выходу усилител , схемо совпадени , второй вход которой подключен к выходу первого формирог вател  импульсов, и первым селектором импульсов, выходом подключенным к первому входу спускового каскада, последовательно соединенными блоком пересчета и вторш селектором импульсов , выходом подключенным к второму входу спускового каскада, блоком вычислений , включенным между выходом измерител  временных интервалов и дисплеем, выносным пультом управлени выходом подключенным к вторым входам блока вычислений и измерител  временных интервалов и входам блока пересчета и синхронизатора, и блоком

   ду выходом генератора зондирующих импульсов и вторым входом усилител , выход схемы совпадени  подключен к вторым входам второго селектора имрегулировки усилени , включенным межпульсов и блоков пересчета и регулировки усилени , вторые входы блоков

   запрета подключены к второму выходу синхронизатора.