SU1456874A2 - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

Ultrasonic flaw detector Download PDF

Info

Publication number
SU1456874A2
SU1456874A2 SU874263584A SU4263584A SU1456874A2 SU 1456874 A2 SU1456874 A2 SU 1456874A2 SU 874263584 A SU874263584 A SU 874263584A SU 4263584 A SU4263584 A SU 4263584A SU 1456874 A2 SU1456874 A2 SU 1456874A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
voltage
output
signal
testing
Prior art date
Application number
SU874263584A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Константинович Паврос
Дмитрий Дмитриевич Добротин
Original Assignee
Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова filed Critical Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова
Priority to SU874263584A priority Critical patent/SU1456874A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1456874A2 publication Critical patent/SU1456874A2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол  и испытани  материалов ультразвуковым методом и может быть использовано дл  контрол  изделий в металлургической имашино- строительной промышленности,Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол  изделий большой толщины и сбольпшм по г лощением звук а за счет компенсациидифракционных потерь. Данна  компенсаци  происходит в сумматоре 5 при подаче на его третий вход сигнала генератора пилообразного напр жени , прошедшего через масштабный усилитель 13 переменного тока и дополнительный логарифмический усилитель 14. Величина этого сигнала пропорциональна дифракционным потер м . Сигнал с выхода сумматора 5 пропорционален величине амплитуды отраженных эхог-импульсов от дна и дефекта исследуемого издели  и не зависит от его размеров и коэффициента поглощени  звука. 2 ил. с $ (ЛThe invention relates to the field of non-destructive testing and testing of materials by an ultrasonic method and can be used to control products in the metallurgical and machine-building industry. The aim of the invention is to increase the reliability of testing thick products and solids by improving sound by compensating for diffraction losses. This compensation occurs in the adder 5 when a sawtooth voltage generator signal is transmitted to its third input, which passes through the ac amplifier 13 and the additional logarithmic amplifier 14. The magnitude of this signal is proportional to the diffraction loss m. The signal from the output of the adder 5 is proportional to the magnitude of the amplitude of the reflected echo pulses from the bottom and the defect of the investigated product and does not depend on its size or sound absorption coefficient. 2 Il. with $ (L

Description

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ультразвуковым методом, может быть использовано для контроля изделий в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности и является усовершенствованием изобретения по основному авт. св. № 1024828.The invention relates to the field of non-destructive testing by ultrasonic method, can be used to control products in the metallurgical, engineering and other industries and is an improvement of the invention according to the main author. St. No. 1024828.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля изделий большой толщины и с большим поглощением звука за счет компенсации дифракционных потерь.The aim of the invention is to increase the reliability of control of products of large thickness and with high sound absorption due to compensation of diffraction losses.

На фиг.1 представлена структурная схема дефектоскопа; на фиг. 2 - временные диаграммы.Figure 1 presents the structural diagram of the flaw detector; in FIG. 2 - timing charts.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 высокочастотных импульсов, ультразвуковой преобразователь 3, логарифмический усилитель 4 с детектором, сумматор 5, пиковый детектор 6, коммутатор 7, параллельно соединенные два блока 8 и 9 памяти, компаратор 10 и блок 11 анализа. Вторые входы пикового детектора 6, коммутатора 7 и блока 11 анализа соединены с вторым и третьим выходами синхронизатора 1. Дефектоскоп •также содержит последовательно соединенные генератор 12 пилообразного напряжения, масштабный усилитель 13 переменного тока и дополнительный логарифмический усилитель 14, причем вход генератора 12 пилообразного напряжения соединен с первым выходом синхронизатора 1, а выходы генератора 12 пилообразного напряжения и логарифмического усилителя 14 подключены к второму и третьему входам сумматора 5,An ultrasonic flaw detector contains a serially connected synchronizer 1, a high-frequency pulse generator 2, an ultrasonic transducer 3, a logarithmic amplifier 4 with a detector, an adder 5, a peak detector 6, a switch 7, two memory units 8 and 9 connected in parallel, a comparator 10, and an analysis unit 11. The second inputs of the peak detector 6, switch 7 and analysis unit 11 are connected to the second and third outputs of synchronizer 1. The flaw detector • also contains serially connected sawtooth voltage generator 12, a large-scale AC amplifier 13 and an additional logarithmic amplifier 14, and the input of the sawtooth voltage generator 12 is connected with the first output of the synchronizer 1, and the outputs of the sawtooth voltage generator 12 and the logarithmic amplifier 14 are connected to the second and third inputs of the adder 5,

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.Ultrasonic flaw detector operates as follows.

Синхронизатор 1 вырабатывает тактовые импульсы с определенной.частотой следования (фиг.2а), которые запускают генератор 2 высокой частоты. Высокочастотные импульсы, вырабатываемые генератором 2 (фиг.26), возбуждают ультразвуковой преобразователь 3, который связан с контролируемым изделием (не показано) и возбуждает в нем ультразвуковой импульс. Отраженные от. дефекта и дна изделия ультразвуковые колебания воспринимают тем же преобразователем 3 в совмещенном режиме (или другим - раздельном режиме), преобразуются в электрические колебания и поступают на вход логарифмического усилителя 4 (фиг.2в). Амплитуда напряжения на выходе логарифмического усилителя 4 JJ зависит от амплитуды напряжения на его входе по закону UAor =kln UBX, где k - коэффициент пропорциональности; U6x - напряжение на преобразователе 3.The synchronizer 1 generates clock pulses with a certain repetition rate (figa), which start the high-frequency generator 2. High-frequency pulses generated by the generator 2 (Fig), excite the ultrasonic transducer 3, which is connected to a controlled product (not shown) and excites an ultrasonic pulse in it. Reflected from. the defect and the bottom of the product, ultrasonic vibrations are perceived by the same transducer 3 in the combined mode (or in another separate mode), converted into electrical vibrations and fed to the input of the logarithmic amplifier 4 (Fig.2c). The voltage amplitude at the output of the logarithmic amplifier 4 JJ depends on the amplitude of the voltage at its input according to the law U Aor = kln U BX , where k is the proportionality coefficient; U 6x - voltage on the converter 3.

С выхода логарифмического усилителя 4 сигналы поступают на первый вход сумматора 5.From the output of the logarithmic amplifier 4, the signals are fed to the first input of the adder 5.

Амплитуда напряжения на преобразователе 3 зависит от амплитуды принятого ультразвукового импульса А следующим образом: UB)I=JC;2A, где X, коэффициент электромеханического преобразования при приеме; £ - коэффициент акустической связи, учитывающий качество акустического контакта.The amplitude of the voltage at the transducer 3 depends on the amplitude of the received ultrasonic pulse A as follows: U B) I = JC; 2A, where X, coefficient of electromechanical conversion during reception; £ - acoustic coupling coefficient taking into account the quality of acoustic contact.

Глубина залегания дефекта h и толщина изделия Н связаны с временем распространения и Сд ультразвукового импульса зависимостями где Со - скорость ультразвука в материале изделия, а амплитуда возбужденного в изделии ультразвукового импульса Ао равна A0 =,K,(2Ur» гДе иг амплитуда электрического напряжения, вырабатываемого генератором 2 высокочастотных импульсов (фиг,26); #2 - коэффициент электромеханического преобразования при излучении.The depth of the defect h and the thickness of the product H are related to the propagation time and Cd of the ultrasonic pulse by the dependences where C o is the ultrasound speed in the material of the product, and the amplitude of the ultrasonic pulse excited in the product A o is A 0 =, K, (2Ur » g D e and g the amplitude of the electrical voltage generated by the generator 2 high-frequency pulses (Fig, 26); # 2 - coefficient of electromechanical conversion during radiation.

Одновременно с генератором 2 синхронизатор 1 запускает генератор 12 пилообразного напряжения, который формирует линейно убывающее во времени напряжение компенсации поглощения звука в материале изделия (фиг.2г) ипо~(±б, где Uo - постоянная составляющая; в/, - коэффициент пропорциональности.Simultaneously with the generator 2 starts the synchronizer 1 sawtooth generator 12 which generates a linearly decreasing in time compensation voltage sound absorption in the material products (fig.2g) and n = about ~ (± b where U o - constant component; a /, - coefficient of proportionality.

Постоянная составляющая Ue этого напряжения определяется масштабным усилителем 13 переменного тока, а переменная составляющая изменяется до требуемой величины и подается в логарифмический усилитель 14. В результате формируется напряжение компенсации дифракционных потерь (фиг.2д) U« = =~р>1 nt. Оба напряжения компенсации, сумма которых показана на фиг.2е, поступают на второй и третий входы сумматора 5.The constant component U e of this voltage is determined by a large-scale AC amplifier 13, and the variable component is changed to the required value and supplied to the logarithmic amplifier 14. As a result, a diffraction loss compensation voltage is generated (Fig. 2e) U = = ˜p> 1 nt. Both compensation voltages, the sum of which is shown in FIG. 2e, are supplied to the second and third inputs of the adder 5.

В результате напряжение на выходе сумматора 5 оказывается равным U =kln^2/ur -klnt-k&Cet+ott + +Plnt-Uo.As a result, the voltage at the output of the adder 5 is equal to U = kln ^ 2 / u r -klnt-k & C e t + ott + + Plnt-U o .

Устанавливая с помощью органов регулировки |3=к и ei!=kS'Co, можно обеспе-ч чить независимость результатов конт- ю роля от глубины залегания дефектов.By adjusting | 3 = k and ei ! = kS'C o , it is possible to ensure independence of the control results from the depth of defects.

При этом «г-к1*’гЧIn this case, “r- to 1 * 'hCh

Напряжение с выхода сумматора 5 15 поступает на вход пикового детектора 6, который формирует постоянное напряжение, пропорциональное только положительным значениям напряжения. Изменяя величину напряжения Uo, можно 20 изменять тем самым и чувствительность контроля.The voltage from the output of the adder 5 15 is supplied to the input of the peak detector 6, which generates a constant voltage proportional only to the positive voltage values. By changing the magnitude of the voltage U o , you can 20 thereby change the sensitivity of the control.

Пиковый детектор 6 и коммутатор 7 управляются стробирующими импульсами (фиг.2ж,и,з), которые вырабатываются 25 синхронизатором I.The peak detector 6 and the switch 7 are controlled by gating pulses (Fig.2zh, and, h), which are generated 25 synchronizer I.

В отсутствии стробирующих импульсов блоки 8 и 9 памяти отключены от выхода пикового детектора 6 и хранят содержащуюся в них информацию; пико- 30 вый детектор 6 находится в состоянии Сброс. При подаче строба дефекта (фиг. 2ж) из синхронизатора 1 пиковый детектор 6 включается в рабочий режим, и его выход через коммутатор 7 35 подключается к блоку 8 памяти, в котором запоминается максимальное значение импульса, отраженного от дефекта (фиг.2и). В паузе между стробом дефекта (фиг.2ж) и стробом дон- до ного (фиг.2з) импульса пиковый детектор 6 возвращается в состояние Сброс, а стробом донного импульса (фиг.2з) подключается к блоку 8 памяти, в котором запоминается максимальное значение эхо-импульса от дна изделия (фиг.2к).In the absence of strobe pulses, the memory blocks 8 and 9 are disconnected from the output of the peak detector 6 and store the information contained in them; peak 30 detector 6 is in Reset state. When the strobe of the defect (Fig. 2g) is supplied from the synchronizer 1, the peak detector 6 is turned on and its output through the switch 7 35 is connected to the memory unit 8, in which the maximum value of the pulse reflected from the defect is stored (Fig. 2i). In the pause between the defect strobe (FIG. 2g) and the bottom strobe (FIG. 2h), the peak detector 6 returns to the Reset state, and the bottom pulse strobe (FIG. 2z) is connected to the memory unit 8, in which the maximum value is stored echo pulse from the bottom of the product (fig.2k).

Напряжение выходов блоков 8 и 9 памяти поступает на входы компаратора 10, который находит разность этих напряжений (фиг.2л) и подает ее на вход блока 11 анализа. На второй вход этого блока подается пороговое напряжение .The voltage of the outputs of the blocks 8 and 9 of the memory is supplied to the inputs of the comparator 10, which finds the difference of these voltages (Fig.2l) and feeds it to the input of the analysis unit 11. A threshold voltage is applied to the second input of this unit.

Если дефект мал или отсутствует, то разность напряжений на выходе компаратора 10 велика, и на выходе блока 1 1 анализа сигнал принимает ' значение 0, что является признаком отсутствия дефекта. Если дефект значительный, то разность напряжений на выходе компаратора мала, и на выходе блока 11 анализа сигнал принимает значение 1, что является признаком наличия дефекта.If the defect is small or absent, then the voltage difference at the output of the comparator 10 is large, and at the output of the analysis unit 1 1, the signal takes a value of 0, which is a sign of the absence of a defect. If the defect is significant, then the voltage difference at the output of the comparator is small, and at the output of the analysis unit 11, the signal takes the value 1, which is a sign of a defect.

Предлагаемый ультразвуковой дефектоскоп обеспечивает независимость результатов контроля как от глубины залегания дефектов, так и от качества акустического контакта.The proposed ultrasonic flaw detector ensures the independence of the inspection results both from the depth of the defects and from the quality of the acoustic contact.

Claims (1)

Формула изоб ре тенияClaim Ультразвуковой дефектоскоп по авт. св. № 1024828, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен последовательно соединенными масштабным усилителем переменного тока , входом подключенным к выходу ге-: нератора пилообразного напряжения, и дополнительным логарифмическим усилителем, выходом подключенным к третьему входу сумматора.Ultrasonic flaw detector according to ed. St. No. 1024828, characterized in that, in order to increase the reliability of control, it is equipped with a serially connected large-scale AC amplifier, an input connected to the output of a sawtooth voltage generator, and an additional logarithmic amplifier connected to the third input of the adder. a Ji. ___________________________ Кa ji. ___________________________ K ----------
SU874263584A 1987-06-15 1987-06-15 Ultrasonic flaw detector SU1456874A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874263584A SU1456874A2 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Ultrasonic flaw detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874263584A SU1456874A2 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Ultrasonic flaw detector

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1024828A Addition SU210387A1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1456874A2 true SU1456874A2 (en) 1989-02-07

Family

ID=21311501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874263584A SU1456874A2 (en) 1987-06-15 1987-06-15 Ultrasonic flaw detector

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1456874A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 1024828, кл. G 01 N 29/04, 1982. ( УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4949313A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and pulse compression apparatus for use therein
SU1456874A2 (en) Ultrasonic flaw detector
US3783679A (en) Time base measurement circuit
SU1078318A1 (en) Device for quality control of glued joint
SU1180784A1 (en) Ultrasound flaw detector
SU1527572A1 (en) Ultrasonic flaw detector
SU1585749A1 (en) Electromagneto-acoustic flaw detector
SU1727050A1 (en) Method of ultrasound inspection of articles and device to implement it
SU1762225A1 (en) Method for control of adhesive joint of multi- component piezoceramic converters
RU2011193C1 (en) Device for ultrasonic inspection of articles
SU1201757A1 (en) Method of ultrasonic inspection of tube articles
SU1295326A1 (en) Method of ultrasonic quality control of articles
SU1658077A1 (en) Method and device for acoustic control of materials
SU800675A1 (en) Apparatus for measuring parameters of object ultrasonic oscillations
SU1165977A1 (en) Ultrasonic flaw detector
RU2034236C1 (en) Ultrasound echo thickness gage
SU1434362A1 (en) Ultrasonic echo-pulse flaw detector
SU1260851A1 (en) Ultrasonic pulse-echo flaw detector
SU1226296A1 (en) Impedance method of flaw detection
SU1467495A1 (en) Device for eddy-current check
SU1552094A1 (en) Apparatus for ultrasonic inspection of quality of materials and articles
SU711462A1 (en) Method of ultrasound inspection of coarsegrained materials
SU1244581A1 (en) Device for testing electroacoustical transducers
SU1010539A1 (en) Device for ultrasound speed touch-free checking
SU1364973A1 (en) Device for determining density of liquids