SU1413516A1

SU1413516A1 - Apparatus for ultrasonic quality inspection of articles

Info

Publication number: SU1413516A1
Application number: SU864221722A
Authority: SU
Inventors: Михаил Ефимович Богуславский; Яков Александрович Сериков; Ирина Павловна Серикова
Original assignee: Московский Геологоразведочный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1986-12-31
Filing date: 1986-12-31
Publication date: 1988-07-30

Abstract

Изобретение относитс к ультразвуковому неразрушающему контролю качества материалов, изделий и конструкций и может быть использовано в горном деле, геофизике, строительстве и машиностроении. Целью изобретени вл етс повышение достоверности измерений за счет равномерного пошагового сканировани ультразвуковым лучом по объему контрол . Генератор 14 возбужцает излучающий из работающей в данный момент пары преобразователь . Прин тый другим преобразователем эхо-сигнал устанавливает в О триггер 4, возведенный в 1 синхросигналом блока 1 автоматики. Импульс триггера 4 управл ет работой селектора 5, который пропускает пачку импульсов генератора 13 на вход счетчика 6, с выхода которого цифровой код поступает на вход вычислител 7 скорости ультразвука и далее в блок 8 пам ти По окончании сканировани объема контрол накопленна информаци из блока 8 отображаетс на экране видеоконтрппьного блока.9. 1 ил. (ЛThe invention relates to ultrasonic non-destructive quality control of materials, products and structures and can be used in mining, geophysics, construction and engineering. The aim of the invention is to increase the reliability of measurements due to uniform step-by-step scanning of the ultrasound beam throughout the monitoring volume. The generator 14 excites the converter emitting from the currently operating pair. The echo signal received by another converter sets the trigger 4 into O, which is raised to 1 clock signal of the automation unit 1. A trigger pulse 4 controls the operation of the selector 5, which passes a pulse train of generator 13 to the input of counter 6, from which digital code enters the input of calculator 7 ultrasonic speed and then to memory block 8. After scanning the control volume, the accumulated information from block 8 is displayed on the screen of the video block.9. 1 il. (L

Description

соwith

СПSP

оabout

Изобретение относитс к ультразвуковому неразрушающему контролю качества материалов, изделий и конст рукций и может быть использовано в горном деле, геофизике, строительстве , машиностроении.The invention relates to ultrasonic non-destructive quality control of materials, products and structures and can be used in mining, geophysics, construction, mechanical engineering.

Целью изобретени вл етс повьше- ние достоверности измерений за счет пошагового равномерного сканировани ультразвуковым лучом по объему конт- -ролируемого издеди .The aim of the invention is to increase the reliability of measurements due to step-by-step uniform scanning with an ultrasonic beam over the volume of the control-controlled part.

, ,

На чертеже изображена структурна схема устройства дл контрол качества материалов ультразвуковым методом.The drawing shows a block diagram of a device for controlling the quality of materials by an ultrasonic method.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 автоматики, первый коммутатор 2, усилитель 3, триггер 4 временных ворот. Селектор 5, счетчик 6 импульсов, вычислитель 7 скорости ультразвука, блок 8 пам ти , видеоконтрольный блок 9, последовательно соединенный анализатор 10, подключенный к второму выходу вычислител 7 скорости ультразвука, индикатор 11, блок 12 опорных величин, подключенный к второму входу анализатора 10, генератор 13 частоты заполнени , подключенный к второму входу селектора 5, генератор 14 импульсов, подключенный к второму выходу блока 1 автоматики, п приемопередаюгщ х пьезо- преобр азователей 15, подключенных соответственно к входам с второго по (.п+1)-й коммутатора 2. При этом третий выход блока 1 автоматики подключен к второму входу триггера 4 временных ворот, четвертый выход - к второму входу счетчика 6 импульсов, п тый выход - к второму входу вычислител 7 скорости ультразвука, шестой выход - к второму входу блока 8 пам ти .The device contains series-connected automation unit 1, first switch 2, amplifier 3, trigger 4 temporary gates. The selector 5, the counter 6 pulses, the transmitter 7 of the ultrasound velocity, memory block 8, the video monitor block 9, a serially connected analyzer 10 connected to the second output of the ultrasound velocity calculator 7, indicator 11, a block 12 of reference values connected to the second input of the analyzer 10, the generator 13 of the filling frequency, connected to the second input of the selector 5, the generator 14 of pulses connected to the second output of the automation unit 1, n transceiver transducer piezoelectric transducers 15, connected respectively to the inputs from the second to (.n + 1) switch 2; the third output of the automation unit 1 is connected to the second input of the trigger 4 temporary gates, the fourth output to the second input of the counter 6 pulses, the fifth output to the second input of the ultrasound speed calculator 7, the sixth output to the second input of the unit 8 memories.

Устройство также содержит второй коммутатор 16, первым входом подключайный к генератору, 14 импульсов, вторым входом - к седьмому выходу блока 1 автоматики, а п выходами соединенный соответственно с п приемопередающими пьезопреобразовател ми.The device also contains a second switch 16, a first input connected to the generator, 14 pulses, a second input to the seventh output of the automation unit 1, and n outputs connected respectively to n transceiver piezoelectric transducers.

Устройство работает следую1тим образом.The device works as follows.

Перед началом измерени на поверхности исследуемого издели размещают на рассто нии 1 друг от друга п при- емопередающих преобразователей 15, которые подключены входами к коммутатору 16, а выходами - к коммутатору 2. В блок 12 опорных величин устанавливаетс базовое значение скорости распространени ультразвука.Before starting the measurement, on the surface of the product under study, space transducers 15 are connected at distance 1, which are connected by inputs to switch 16, and outputs are connected to switch 2. In reference unit 12, the base value of ultrasound propagation velocity is set.

После включени устройства первыйAfter turning on the device first

сигнал блока 1 автоматики устанавливает в исходное состо ние коммутато- ры 2 и 16, триггер 4 временных ворот, блок 8 пам ти и счетчик 6 импульсов. После истечени времени, необходи-the signal of the automation unit 1 sets switches 2 and 16, the trigger 4 of the temporary gate, the memory block 8 and the pulse counter 6 to reset. After the expiration of the time required

мого дл прогрева аппаратуры, второй сигнал блока 1 автоматики взаимодействует вторично на коммутаторы 2 и 16, тем самым подключа входы пьезопреоб- разователей 15 к выходу генератора ,--14 импульсов, а выходы пьезопреобра- зователей 15 - к входу усилител 3, а также запускает генератор 14 импульсов и опрокидывает триггер 4 временных ворот. При этом пьезокерамические преобразователи 15 возбузщают в исследуемом материале упругую волну , а выходной потенциал триггера 4 временных ворот открывает селектор 5 импульсов и импульсы генератора 13частоты заполнени поступают на вход счетчика 6In order to warm up the equipment, the second signal of the automation unit 1 interacts for the second time on switches 2 and 16, thereby connecting the inputs of piezoelectric transducers 15 to the generator output, 14 pulses, and the outputs of piezoelectric transducers 15 to the input of amplifier 3, and also starts 14 pulse generator and overturns the trigger 4 temporary gate. In this case, the piezoceramic transducers 15 excite an elastic wave in the material under study, and the output potential of the trigger 4 of the temporary gate opens the pulse selector 5 and the pulses of the filling frequency generator 13 are fed to the input of the counter 6

Информационный сигнал, прошедший рассто ние 1 в исследуемом материале, воздействует на пьезокерамическиеThe information signal, which has passed a distance of 1 in the material under study, affects the piezoceramic

преобразователи 15 и через коммутатор 2 и усилитель 3 устанавливает триггер 4 в исходное состо ние. При этом селектор 5 импульсов закрываетс , прекраща поступление импульсов от генератора 13 частоты заполнени на вход счетчика 6.the transducers 15 and through the switch 2 and the amplifier 3 sets the trigger 4 to its initial state. In this case, the pulse selector 5 closes, stopping the flow of pulses from the generator 13 of the filling frequency 13 to the input of the counter 6.

Последующий сигнал блока 1 автоматики воздействует на вычислитель 7 скорости ультразвука. Результат вычислени скорости ультразвука поступает на вход блока 8 пам ти, а также сравниваетс с базовым значением скорости ультразвука, занесенным в блок 12 опорных величин в анализаторе 10. Результат сравнени выводитс на индикатор 11, Благодар этому обеспечиваетс автоматическа обработка данных контрол с индикацией результатов сравнени .The subsequent signal of the automatic unit 1 acts on the transmitter 7 of the ultrasound speed. The result of calculating the ultrasound speed is fed to the input of the memory block 8, and is also compared with the base speed value of the ultrasound entered in the block 12 of the reference values in the analyzer 10. The result of the comparison is displayed on the indicator 11, which ensures automatic control data processing with the indication of the comparison results.

Следук ций сигнал блока 1 автоматики обеспечивает подключение к ком- мутатору 16 входов пьезопреобразова- телёй 15, а к коммутатору 2 - выходы пьезопреобразователей 15, а также измерение времени распространени и вычисление скорости ультразвука ме ду этими пьезопреобразовател ми. Цикл измерени , преобразовани и контрол протекает аналогично описанному.Following the signal of the automation unit 1 provides connection to the switch 16 of the inputs of the piezoelectric transducer 15, and to the switch 2 - outputs of the piezoelectric transducers 15, as well as measuring the propagation time and calculating the ultrasound speed between these piezoelectric transducers. The cycle of measurement, conversion and control proceeds as described.

314314

В результате i-m циклов измерени индикатор 11 представл ет информацию относительно соответстви измеренных величин базовому значению скорости ультразвука, а блок 8 пам ти содержит значени измеренных величин. Эти величины характеризуют акустические свойства материалов на контролируемых участках материала.As a result of the i-m measurement cycles, indicator 11 represents information on the correspondence of the measured values to the base value of the ultrasound speed, and the memory block 8 contains the values of the measured values. These values characterize the acoustic properties of materials in controlled areas of the material.

После вьшолнени m циклов измерени производитс запуск видеоконтрольного блока 9 дл считьшани имею- щейс информации со сканированием строчной развертки,After completing the measurement cycles m, the video monitoring unit 9 starts to read the available information with the horizontal scanning,

Таким образом, экран видеоконтрольного блока 9 представл ет картину пространственного распределени скоростей ультразвука по объему контролируемого издели , а также наличие и местоположение дефектов (неоднород- ностей) структуры материалаThus, the screen of the video monitoring unit 9 presents a picture of the spatial distribution of ultrasound velocities over the volume of the product being monitored, as well as the presence and location of defects (non-uniformities) of the material structure

Изобретение позвол ет оперативно проводить контроль качества материалов и изделий, повысить достоверность измерений и надежность контрол .The invention allows to quickly conduct quality control of materials and products, to increase the reliability of measurements and the reliability of control.

Claims

Invention Formula

A device for controlling the quality of materials by an ultrasonic method, containing a series-connected automation unit, the first switch, amplifier, time gate trigger, selector, pulse counter, ultrasound speed calculator, memory block and video control block, an analyzer connected in series, connected to the second output of ultrasound speed calculator , and an indicator, a block of reference values, connected to the second input of the analyzer, a filling frequency generator, connected to the second input of the selector, the gene pulsator connected to the second output of the automation unit, n transceiver piezoelectric transducers connected respectively to the inputs from the second to (n + 1) th first switch, the third output of the automation unit is connected to the second input of the trigger for the temporary gate, the fourth output to the second the pulse counter, the fifth output, to the second input of the ultrasound velocity calculator, and the sixth output, to the second input of the memory block, characterized in that it is equipped with a second switch, the first input one connected to the pulse generator, the second input to the seventh output of the automatics unit, and n outputs are connected respectively to n transceiver piezo transducers