SU1610431A1

SU1610431A1 - Устройство сканировани дл ультразвуковой дефектоскопии

Info

Publication number: SU1610431A1
Application number: SU884409960A
Authority: SU
Inventors: Наум Аронович Кеслер; Игорь Федорович Щедрин; Михаил Евсеевич Шульман; Иван Арсентьевич Коврик; Михаил Иосифович Майзенберг
Original assignee: Проектно-технологический институт "Энергомонтажпроект"
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1988-04-14
Publication date: 1990-11-30

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл ультразвуковой дефектоскопии, например сварных соединений трубопроводов, а также контрол сварных швов сосудов, листовых конструкций. Цель изобретени - повышение точности определени параметров сканировани и координат дефекта за счет уменьшени погрешности измерени рассто ни от излучател до приемника при работе на криволинейных поверхност х и автоматического определени угла поворота преобразовател . Это достигаетс автоматическим слежением блока приемников, установленных на подвижной платформе, за положением излучател , сканируемого вручную. Сигналы перемещени платформы и угол поворота определ ют из анализа параметров акустических сигналов, проход щих от двух излучателей до трех приемников, размещенных на платформе. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть.использовано дл ультразвуковой дефектоскопии, например сварных соединений трубопроводов , а также контрол сварных швов сосудов, листовых конструкций.

Цель изобретени - повьш1ение точности определени параметров сканировани и координат дефекта за счет уменьшени погрешности измерени рассто ни от излучател до приемника при работе ка криволинейных поверхност х и автоматического определени угла поворота преобразовател ,

На чертеже представлена блок-схема устройства сканировани дл ультразвуковой дефектоскопии ,

Устройство сканировани дл ультразвуковой дефектоскопии содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и излучатель 3 ультразвука, подвижную платформу 4 и два канала приема, вы- полненные каждьш из последовательно соединенных приемника (5,6) ультразвука , установленного на платформе 4, усилител (7, 8), селектора (9, Ю), второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, третий канал

Jib

ОО

приема, выполненный из последовательно соединенных третьих приемника 11, усилител 12 и селектора 13, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, подключенные к выходам соответствующих селекторов 9,10 и 13 первый 14, второй 15 и трет,ий 16 преобразователи врем - число импульсов, цифровой компаратор 17, первый 18 и второй 19 ключи, последовательно соединенные коммутатор 20 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 21, первый и второй входы компаратора 17 подключены соответственно к выходам первого 14 и второго 15 преобразовател врем -число импульсов, выходы Меньше и Больше компаратора 17 подключены соответственно к управл - юищм входам первого 18 и второго 19 ключей, выходы последних подключены к входам управлени перемещени платформы 4, входы предназначены дл подключени к источнику (не показан) двухпол рного напр жени , выход тре- тьего преобразовател 16 врем - число импульсов подключен к входу коммутатора 20, выход синхронизатора 1 подключен к вторым входам преобразователей 14-16 врем -число импульсов., а выход равенства компаратора 17 подключен к управл ющим входам третьего преобразовател 16 врем -число импульсов и синхронизатора 1, подключенные к второму выходу синхронизатора 1 последовательно соединенные второй генератор 22 импульсов и второй излучатель 23 ультразвука, установленный на корпусе первого излучател ультразвука, подключенные к первому выходу коммутатора 20 последовательно соединенные второе ОЗУ 24, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 25, перемно ситель 26, первый 27 и второй 28 сумматоры, второй перемножитель 29 и аналого-цифровой преобразователь 30, подключенные к второму выходу коммутатора 20 последовательно соединенные третьеОЗУ 31, второй ЦДЛ 32 и третий перемножитель 33, выход которого подключен к второму входу первого сумматора 27, четвертый перемножитель 34 и последовательно соединенные источник 35 опорного напр жени и п тый перемножитель 36,, выход которого подключен к второму входу второго сумматора 28, выход источника 35 опорного напр жени подключен к первому входу четвертого перем- кожител 34, второй вход которого подключен к выходу второго ЦАП 32,второй выход синхронизатора 1 подключен к управл юш 1м входам коммутатора 20 и первого ОЗУ 21, третий выход синхронизатора подключен к управл ющим входам второго 24 и третьего 31 ОЗУ, а выход четвертого перемножител 34 подключен к второму входу второго перемножител 29с,

Устройство сканировани работает следующим образом.

Синхронизатор 1 на начальном этапе работы импульсами с первого выхода запускает генератор 2 импульсов, с помощью которого излучатель 3 излучает в воздух низкочастотные ультразвуковы колебани . Эти колебани принимаютс приемниками 5,6 и 11, По сигналам с выходов ключей 18 и 19 платформа 4 приводитс в движение. С выходов приемников 5,6 и 11 радиоимпульсы через усилители 7,8 и 12 поступают на селекторы 9,10 и 13, которые с помощью импульса синхронизатора 1 вьщел ют прин тые импульсы в зоне сканировани пьезопреобразовател дефектоскопа. Эта зона издели соосна с платформой.

Отселектированные импульсы и импульсы синхронизации поступают на входы преобразователей 14,15 и 16 врем - число импульсов. Выходы преобразователей 14 и 15 соединены с входами А и В цифрового компаратора 17. На выходах преобразователей 14,15 и 16 формируетс цифровой код, соответствующий времени между импульсом синхронизации и импульсами, прин тыми приемниками 5,6 и 11,

С выходов А В и А В цифрового компаратора 17 соответствующие сигналы поступают на входы ключей управлени 18 и 19 приводом платформы 4. При этом при строгой соосности преобразовател дефектоскопа и платформы 4 сигналы на этих выходах отсутствуют , т,е. имеет место сигнал на выходе цифрового компаратора 17, Этот сигнал разрешает работу преобразовател 16 врем -число импульсов, сигнал которого соответствует рассто нию от приемника 11 на платформе 4 до излучател 3. Сигнал преобразовател 16 через коммутатор 20 и буферное ОЗУ 21 поступает на регистратор (не показан)„

Работой коммутатора 20 управл ет сигнал с второго выхода синхронизато51610431

pa 1 . Одновременно этот сигнал запускает второй генератор 22, выход которого подключен к входу второго излучател 23 ультразвука. Включение это- (го канала разрешаетс сигналом с выхода цифрового компаратора 17, Прин тьй приемником 11 сигнал характеризует рассто ние от излучател 23

сто нию от приемника 11 до излучател 23„ На выходе этого перемножител получаетс сигнал, соответствую1ций произведению входных сигналов. Этот сигнал подаетс на первый вход второго перемножител 29, а на второй вход - сигнал с выхода второго сумматора 28 о Второй перемножитель 29 осу

до приемника 11. Определение угла ществл ет деление второго сигнала на

ворота преобразовател дефектоскопа (излучател 3) относительно перпендикул ра к направлению движени платформы 4 можно осуществить по соотношению

15

первый, Таким образом, на его выходе получают сигнал, соответствующий коси нусу угла разворота преобразовател дефектоскопа.

Дл преобразовани аналогового сиг нала в цифровой дл последующей обработки служит аналого-цифровой преобразователь 30,

1 ,у. -г а b + с +

2Ь -с cos об ,

(1)

де а,Ь,с - длины сторон треугольника}

- угол между сторонами b и с или рассто ние между преобразовател ми 11,3 и 23;

Z

cos с

г г а - b

Коммутатор 20 по импульсам с второго выхода синхронизатора. 1 при условии разрешени этого режима работы сигналом цифрового компаратора 17 направл ет измеренные последовательно рассто ни от приемника 11 до излучателей 3 и 23 на буферные ОЗУ 24 и 31 соответственно, С их выходов сигналы поступают на входы первого 25 и второго 32 ЦА11 соответственно, а с выходов последних - на входы первого 26 и третьего 33 перемножителей, которые осуществл ют функцию возведени в квадрат, С выходов первого 26 и третьего 33 перемножителей сигналы поступают соответственно на первый и второй входы первого сумматора 27, на выходе которого сигнал соответствует разности квадратов измеренных рассто ний . Сигнал соответствующий рассто нию- между излучател ми 3 и 23, формируетс источником 35 опорного напр жени и подаетс на п тый перемножитель 36 дл возведени в квадрат, а с его выхода - на второй вход второго сумматора 28, на выходе которого сигнал соответствует разности квадратов трех чисел. Сигнал источника 35 опорного напр жени одновременно поступает на пеовый вход четвертого перемножител 34, на второй вход которого подан сигнал, соответствующий рас

ществл ет деление второго сигнала на

первый, Таким образом, на его выходе получают сигнал, соответствующий косинусу угла разворота преобразовател дефектоскопа.

Дл преобразовани аналогового сигнала в цифровой дл последующей обработки служит аналого-цифровой преобразователь 30,

Claims

20 Формула изобретени

Устройство сканировани дл ультразвуковой дефектоскопии, содержащее последовательно соединенные синхронизатор , генератор импульсов и излучатель ультразвука, подвижную платформу и два канала приема, вьтолненные каждый из последовательно соединенных приемника ультразвука, установленного на платформе, усилител и селектора , второй вход которого подключен К выходу синхронизатора, отличающеес тем, что, с целью повышени точности определени норм параметров сканировани , оно снабжено третьим каналом приема, выполненным из последовательно соединенных третьих приемника, усилител и селектора, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, подключенными к выхо- да1У1и соответствующих селекторов перj

0

5

вым, вторым и третьим преобразовател ми врем -число импульсов, цифровым компаратором, первым и вторым ключами

,и последовательно соединенными коммутатором , оперативным запоминающим устройством, первый и второй входы компаратора подключены соответственно к выходам первого и второго преобразовател врем -число импульсов, выходы Меньше и Больше компаратора подключены соответственно к управл ющим входам первого и второго ключей, выходы последних подключены к двигателю перемещени платформы, а входы предназначены дл подключени к источнику двухпол рного напр жени , выход третьего преобразовател врем - число импульсов подключен к входу

коммутатора, выход синхронизатора подключен к вторым входам преобразователей врем -число импульсов,а выход равенства компаратора подключен к управл ющим входам третьего преобразовател врем - число импульсов и синхронизатора , подключенными к второму выходу синхронизатора, последовательно соединенными вторым генератором импульсов и вторым излучателем ультразвука , второй выход синхронизатора подключен к управл ющим входам коммутатора и первого оперативного запоминающего устройства,третий выход синхронизатора подключен к управл ющим входам второго и третьего оперативного запоминающего устройства, а выход четвертого перемножител подключен к второму входу второго перемножител .