SU1559280A1

SU1559280A1 - Ультразвуковой дефектоскоп

Info

Publication number: SU1559280A1
Application number: SU884405499A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Козлов; Андрей Анатольевич Самокрутов; Виктор Гавриилович Шевалдыкин; Николай Николаевич Яковлев
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Интроскопии
Priority date: 1988-03-04
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1990-04-23

Abstract

Изобретение относитс к ультразвуковому контролю и может быть использовано при обнаружении дефектов в крупноструктурных материалах. Целью изобретени вл етс повышение достоверности обнаружени дефектов за счет увеличени фронтальной фокусировки сканировани и обеспечени равномерной чувствительности сканировани вдоль геометрической оси ультразвукового пьезопреобразовател . В дефектоскопе используетс ультразвуковой пьезопреобразователь, выполненный в виде концентрически расположенных колец. В каждом цикле работы дефектоскопа задаетс определенное сочетание излучающего и приемного колец пьезопреобразовател . Результаты измерени амплитуды эхо-сигналов суммируютс по всем циклам работы дефектоскопа. На электронно-лучевом индикаторе дефектоскопа отображаетс крива распределени энергии отраженных сигналов по глубине сканировани . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс к ультразвуковому контролю и может быть использовано при обнаружении дефектов в крупноструктурных материалах.

Цель изобретени - повышение достоверности обнаружени дефектов за счет обеспечени равномерной чувствительности приема эхо-сигналов вдоль геометрической оси пьезопреобразоза- тел .

На фиг.1 показана структурна схема ультразвукового дефектоскопа на фиг.2 - временные диаграммы сигналов на выходах синхронизатора, по сн ющие работу дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп (фиг.1) содержит ультразвуковой пьезопреобразователь 1, последовательно соединенные

усилитель 2, согласованный фильтр 3, аналого-цифровой преобразователь 4, запоминающее устройство 5 с произволь- ной выборкой, накапливающий сумматор 6 и цифро-аналоговый преобразователь 7, последовательно соединенные синхронизатор 8, генератор 9 развертки и электронно-лучевой индикатор 10, генератор 11 зондирующих импульсов, первый коммутатор 12, вход которого, соединен с выходом генератора 11 зондирующих импульсов, второй коммутатор 13 и формирователь 14 дреса. Ультразвуковой j пьезопреобразователь 1 выполнен в видеi нескольких концентрически расположенных колец с минимальными промежутками между ними. Ширина колец пьезопреобразовател 1 выбрана из услови

)2

V;

где ty;

ь;,

1 b;r;f

T

;

r. f , с ширина и средний радиус t-го кольца пьезопреобразовател ;

частота ультразвуковых колебаний пьеэопреобра- зовател и минимальна скорость их распространени в контролируемых материалах i

минимальна контролируема глубина дефектоскопа. Каждое кольцо пьезопреобразова- тел 1 подключено к соответствующему выходу первого коммутатора 12 и входу второго коммутатора 13, выход последнего соединен с входом усилител 2, выход формировател 14 адреса - с адресным входом запоминающего устройz , -

ковых колебаний с определенным сочетанием излучающего и приемного колец пьезопреобразовател 1. Прин тые эхо-сигналы усиливаютс и фильтруютс усилителем 2 и согласованным фильтром 3, с выхода которого поступают на вход аналого-цифрового преобразовател 4.

JQ Управление работой аналого-цифрового преобразовател 4 осуществл етс сигналами Vj- с п того выхода синхг ронизатора 8. С учетом требуемой разрешающей способности дефектоскопа

по глубине аналоговый сигнал преобразуетс в последовательность цифровых кодов его амплитуды в разные моменты времени данного цикла работы дефектоскопа. Цифровые коды амплиту20 Ды сигнала поступают по шине данных в запоминающее устройство 50 Дл запоминани цифровых кодов на шестом выходе синхронизатора 8 формируютс импульсы записи Vg, а на седьмом

ства 5, а выход цифроаналогового пре- 25 выходе импУльсы отсчета адреса V,

образовател 7 - с сигнальным входом электронно-лучевого индикатора 10, Входы управлени генератора 11 зондирующих импульсов, первого 12 и второго J3 коммутаторов, аналого-цифрового 30 преобразовател 4, запоминающего устройства 5, формировател 14 адреса, накапливающего сумматора 6 и цифро- аналогового преобразовател 7 соединены соответственно с вторым - дев - 35 тым выходами синхронизатора 8.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Сигналы V и V2 (фиг.2) с перво- 40

поступающие на входы управлени запоминающего устройства 5 и формировател 14 адреса соответственно. В последнем формируютс линейно увеличивающиес во времени коды адреса записи , по которым в запоминающем устройстве 5 записываютс выборки амплитуды сигнала с выхода аналого-цифрового преобразовател 4. После полного затухани эхо-сигналов на восьмом выходе синхроиназтора 8 формируетс сигнал управлени Vg, поступающий на вход управлени накапливающего сумматора 6. По этому сигналу в последнем осуществл етс суммирование цифровых кодов дл тех выборок амплитуды , которые на разных циклах работы дефектоскопа были записаны в запоминающее устройство 5 по одинаковому

го и второго выхода синхронизатора 8 запускают генератор 9 развертки и генератор 11 зондирующих импульсов Последний формир ует последовательность электрических импульсов, посту- 45 адресу.

пающих через первый коммутатор I2 наНа этом очередной цикл работы дефектоскопа завершаетс . На выходах синхронизатора 8 формируетс нова сери управл ющих импульсов, задаю50

одно из колец пьезопреобразовател . Преобразованные в ультразвуковые колебани импульсы распростран ютс в контролируемом материале, отражаютс от дефектов и структурных неодно- родностей среды и в виде эхо-сигналов принимаютс кольцами того же пьезопреоб- раэовател . В каждом цикле работы дефектоскопа с третьего выхода синх . „ ронизатора 8 на входы управлени первого 12 и второго 13 коммутаторов поступают сигналы V$ и V4, задающие режим излучени и приема ультразвуща измерение выборок амплитуды эхо- сигналов с новым сочетанием излучающего и приемного колец пьезопреобразовател I,

После полного перебора всех соче таний излучающего и приемного коле пьезопреобразовател 1 на дев том выходе синхронизатора 8 формируютс импульсы управлени цифроаналоговым преобразователем 7, задающие преобра

Управление работой аналого-цифрового преобразовател 4 осуществл етс сигналами Vj- с п того выхода синхг ронизатора 8. С учетом требуемой разрешающей способности дефектоскопа

; по глубине аналоговый сигнал преобразуетс в последовательность цифровых кодов его амплитуды в разные моменты времени данного цикла работы дефектоскопа. Цифровые коды амплиту0 Ды сигнала поступают по шине данных в запоминающее устройство 50 Дл запоминани цифровых кодов на шестом выходе синхронизатора 8 формируютс импульсы записи Vg, а на седьмом

выходе импУльсы отсчета адреса V,

адресу.

ща измерение выборок амплитуды эхо- сигналов с новым сочетанием излучающего и приемного колец пьезопреобразовател I,

После полного перебора всех сочетаний излучающего и приемного колец пьезопреобразовател 1 на дев том выходе синхронизатора 8 формируютс импульсы управлени цифроаналоговым преобразователем 7, задающие преобразование цифровых кодов амплитуды, хран щихс в накапливающем сумматоре 6, в аналоговые сигналы дл последуюше- го их отображени электронно-луче - вым индикатором 10. Последние характеризуют распределение энергии отраженных сигналов по глубине сканировани ультразвуковым дефектоскопом.

Таким образом, в ультразвуковом дефектоскопе за счет использовани различных сочетаний излучающего и приемного колец ультразвукового пьезо преобраэовател достигаетс увеличение фронтальной фокусировки сканиро- вани . Кроме того, за счет выбора геометрических характеристик пьезопре- образовател обеспечиваетс равномерна чувствительность вдоль геометрической оси сканировани . Это обеспечивает повышение достоверности обнаружени дефектов в контролируемом материале .

Claims

1. Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий пьезопреобразователь, усилитель , последовательно соединенные синхронизатор, генератор развертки и электронно-лучевой индикатор, и генератор зондирующих импульсов, вход последнего соединен с вторым выходом синхронизатора, о тличающий- с тем, что, с целью повышени достоверности обнаружени дефектов, он снабжен первым и вторым коммутаторами , формирователем адреса и последовательно соединенными согласованным фильтром, аналого-цифровым преобразователем , запоминающим устройством, накапливающим сумматором и цифроана- логовым преобразователем, пьезопреобразователь выполнен в виде концентрически расположенных колец, Каждое из

0

5

0

5

которых соединено с соответствующими выходом первого коммутатора и входом второго коммутатора, вход первого коммутатора соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, выход второго коммутатора соединен с входом усилител , выход последнего соединен с входом согласованного фильтра, выход формировател адреса подключен к адресному входу запоминающего устройства , выход цифроаналсгового преобразовател соединен с сигнальным входом электронно-лучевого индикатора , а третий, четвертый, п тый, шестой, седьмой, восьмой и дев тый выходы синхронизатора подключены соответственно к входам управлени первого , второго коммутаторов, аналого- цифрового преобразовател , запоминающего устройства, формировател адреса, накапливающего сумматора и цифроаналогового преобразовател .

2. Дефектоскоп по п. отличающийс тем, что, с целью обеспечени равномерной чувствительности по глубине сканировани , ширину каждого кольца пьезопреобразова- тел выбирают из услови

30

С

sin (

}

где

iTblrjf

1

+z

b;,r; - ширина и средний радиус 1-го кольца пьезопреоб- разовател ;

f, с - частота ультразвуковых

колебаний пьезопреобразо- вател и минимальна скорость их распространени в контролируемых материалах;

2. - минимальна контролируема глубина дефектоскопа.

-Л

HXHjL

фие.1

ifr-Л

u3-П

/i JL

us-UJL-JUUli-JL ЛП.-Л inr-nnnF-lf UlT-lT JUbJLnJL-Jl --- JUl-JL;

Jl

л n

П

-л