SU1620933A1 - Acoustic device for checking qualities of surface of cylindrical articles - Google Patents

Acoustic device for checking qualities of surface of cylindrical articles Download PDF

Info

Publication number
SU1620933A1
SU1620933A1 SU894677042A SU4677042A SU1620933A1 SU 1620933 A1 SU1620933 A1 SU 1620933A1 SU 894677042 A SU894677042 A SU 894677042A SU 4677042 A SU4677042 A SU 4677042A SU 1620933 A1 SU1620933 A1 SU 1620933A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
signal
pass filter
probe
Prior art date
Application number
SU894677042A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Артюхов
Сергей Алексеевич Манжай
Сергей Александрович Тарараксин
Игорь Александрович Тутнов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1798
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 Предприятие П/Я А-1798 filed Critical Предприятие П/Я А-1798
Priority to SU894677042A priority Critical patent/SU1620933A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1620933A1 publication Critical patent/SU1620933A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  контрол  состо ни  поверхности цилиндрических изделий и определени  местонахождени  локальных повреждений. Цель изобретени  - повышение надежности контрол  за счет уменьшени  вли ни  шумового сигн ла переменной интенсивности на результаты измерений, что достигаетс  формированием Плавающего порога сравнени  в амплитудном дискриминаторе устройства , формирующем сигнал дефекта. Регистраци  амплитуды сигнала, превышающего плавающий порог сравнени , дает информацию о размерах локального дефекта , огибающа  сигнала (плавающий уровень сравнени ) дает интегральную оценку состо ни  поверхности издели  . 1 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used to monitor the state of the surface of cylindrical products and determine the location of localized damage. The purpose of the invention is to increase the reliability of control by reducing the effect of the variable intensity noise signal on the measurement results, which is achieved by forming a Floating Comparison Threshold in the amplitude discriminator of the device that generates a defect signal. The registration of the amplitude of the signal above the floating comparison threshold provides information on the size of the local defect, the signal envelope (the floating comparison level) gives an integral assessment of the surface state of the product. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к технике неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  контрол  состо ни  поверхности цилиндрических изделий и определени  местонахождени  локальных повреждений .The invention relates to a non-destructive testing technique and can be used to monitor the state of the surface of cylindrical products and determine the location of localized damage.

Цель изобретени  - повышение надежности контрол  за счет уменьшени  вли ни  шумового сигнала переменной интенсивности на результаты измерений.The purpose of the invention is to increase the reliability of monitoring by reducing the influence of the noise signal of a variable intensity on the measurement results.

На чертеже представлена бпок-схема акустического устройства дл  контрол  качества поверхности цилиндрических изделий .The drawing shows a bpock diagram of an acoustic device for controlling the surface quality of cylindrical products.

Акустическое устройство дл  контрол  качества поверхности цилиндрических изделий содержит механизм 1 сканировани  поверхности контролируемого издели , щуп 2 с акустическим преобразователем 3, механически св занные с механизмом 1 сканировани , последовательно соединенные предварительный усилитель 4, полосовой фильтр 5, выпр митель 6, фильтр 7 нижнихThe acoustic device for controlling the surface quality of cylindrical products contains the surface scanning mechanism 1 of the product under test, a probe 2 with an acoustic transducer 3, mechanically connected with the scanning mechanism 1, connected in series to a preamplifier 4, a band filter 5, a rectifier 6, a bottom filter 7

частот (ФНЧ). усилитель 8, амплитудный дискриминатор 9. зат гивающий узел 10 и регистратор 11 и последовательно соединенные блок 12 опорного напр жени , компаратор 13 и индикатор 14, второй вход амплитудного дискриминатора 9 соединен с выходом полосового фильтра 5, вторые входы регистратора 11 и компаратора 13 соединены с выходом усилител  8. Позицией 15 обозначено контролируемое изделие .frequency (low pass filter). the amplifier 8, the amplitude discriminator 9. the pulling node 10 and the recorder 11 and series-connected reference voltage unit 12, the comparator 13 and the indicator 14, the second input of the amplitude discriminator 9 is connected to the output of the bandpass filter 5, the second inputs of the recorder 11 and the comparator 13 are connected to output of the amplifier 8. The position 15 indicates a controlled product.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Механизм 1 сканировани  осуществл ет поступательно-вращательное перемещение щупа 2 с акустическим преобразователем 3 по поверхности контролируемого издели  по спиралеобразной траектории с шагом, определ емым по формулеThe scanning mechanism 1 performs translational-rotational movement of the probe 2 with the acoustic transducer 3 along the surface of the tested product along a spiral path with a step determined by the formula

ww

ЁYo

ОABOUT

ю о ю со соyoo yu with

h 2#V/u),h 2 # V / u),

(1)(one)

где V - скорость поступательного перемещени  щупа 2 и акустического преобразовател  3 вдоль издели  15;where V is the speed of the translational movement of the probe 2 and the acoustic transducer 3 along the product 15;

(D - углова  скорость вращени  издели .(D is the angular velocity of rotation of the product.

При этом осуществл етс  механическое взаимодействие щупа 2 с рельефом контролируемой поверхности: област ми отслаивани  (или наслоени ), трещинами и т.п. Электрический сигнал, снимаемый с акустического преобразовател  3, усиливаетс  предварительным усилителем А. Полосовой фильтр 5 выдел ет сигналы в рабочей полосе частот (при этом подавл ютс  помехи, обусловленные низкочастотной вибрацией оборудовани  и электрическими наводками ). Выпр митель 6 и ФНС 7 выдел ют огибающую сигнала. Величина сигнала на выходе ФНЧ 7 характеризует качество контролируемого в данный момент участка по- верхности (целесообразно выбрать посто нную времени ФНЧ 7 равную времени одного или нескольких оборотов издели  15). При прохождении щупа 2 по участку поверхности с дефектом типа трещины происходит резкое изменение траектории движени  конца щупа 2. При этом в щупе 2 ( вл ющемс  также волноводом) возникает и распростран етс  к: акустическому преобразователю 3 всплеск акустических волн, который и приводит к повышению электрического сигнала на выходе акустического преобразовател  3. Амплитудный дискриминатор 9 пропускает только ту часть амплитуды , котора  превышает усиленную в заданное число раз с помощью усилител  8 величину огибающей сигнала. Дл  обеспечени  записи значени  амплитуды регистратором 11 зат гивающий узел 10 зат гивав г спад сигнала с выхода амплитудного дискриминатора 9. При этом посто нную времени спада выбирают немногим больше времени прохождени  ш,упом 2 продольной трещины максимальной ширины. Регистратор 11 под одному каналу записывает огибающую сигнала, котора  позвол ет оценивать общее состо ние поверхности контролируемого издели . Регистраци  по другому каналу сигналов, превышающих в заданное количество раз огибающую сигнала , позвол ет определить местоположение локального повреждени  поверхности (типа трещины), а по амплитуде сигнала можно оценить степень повреждени .In this case, the mechanical interaction of the probe 2 with the relief of the test surface: delamination areas (or layering), cracks, etc. is carried out. The electrical signal taken from the acoustic transducer 3 is amplified by the preamplifier A. The band-pass filter 5 separates the signals in the working frequency band (this suppresses interference caused by low-frequency equipment vibration and electrical interference). Rectifier 6 and FTS 7 highlight the signal envelope. The magnitude of the signal at the output of the low-pass filter 7 characterizes the quality of the surface area currently monitored (it is advisable to choose the time constant of the low pass filter 7 equal to the time of one or several turns of the product 15). When probe 2 passes through a section of a surface with a defect such as a crack, an abrupt change in the trajectory of movement of the tip of probe 2 occurs. At the same time, probe 2 (which is also a waveguide) causes a propagation of acoustic waves to: acoustic transducer 3, which leads to an increase in electrical the output signal of the acoustic transducer 3. The amplitude discriminator 9 transmits only that part of the amplitude that exceeds the envelope of the signal amplified a given number of times with the help of amplifier 8. To ensure the recording of the amplitude value by the recorder 11, the pulling unit 10 pulling the signal from the output of the amplitude discriminator 9. At the same time, the decay time constant is chosen to be slightly longer than the time of passage, above the 2 longitudinal crack of maximum width. The recorder 11 records a signal envelope under one channel, which makes it possible to assess the overall surface state of the monitored product. Recording on a different channel of signals exceeding the envelope of a signal a predetermined number of times allows locating local damage to the surface (such as a crack) to be determined, and the degree of damage can be estimated from the signal amplitude.

При нарушении процесса контрол , на- пример, из-за отсутстви  контакта щупа 2 с поверхностью происходит уменьшение величины огибающей сигнала. При снижении величины до порогового значени , определ емого блоком 12 опорного напр жени ,If the control process is disturbed, for example, due to the lack of contact between the probe 2 and the surface, the magnitude of the signal envelope decreases. By reducing the value to a threshold value determined by the block 12 of the reference voltage,

компаратор 13 вырабатывает сигнал, по которому включаетс  индикатор 14.the comparator 13 generates a signal on which the indicator 14 is turned on.

В предлагаемом устройстве в качестве механизма 1 сканировани , обеспечивающего поступательно-вращательное перемещение щупа 2 с акустическим преобразователем 3 относительно поверхности контролируемого издели , можно использовать , например, токарный станокIn the proposed device, as a scanning mechanism 1, which provides translational-rotational movement of the probe 2 with the acoustic transducer 3 relative to the surface of the tested product, a lathe can be used, for example.

(при этом контролируемое изделие креп т в патроне, а щуп 2 и акустический преобразователь 3 устанавливают на резцедержателе ). Вращательное движение издели  относительно щупа 2 обеспечиваетс  патроном , а поступательное - за счет подачи резцедержател  вдоль оси издели .(in this case, the controlled article is fixed in the cartridge, and the probe 2 and the acoustic transducer 3 are mounted on the tool holder). The rotational movement of the product relative to the probe 2 is provided by the cartridge, and the translational movement is achieved by feeding the toolholder along the axis of the product.

В качестве щупа 2 и акустического преобразовател  3 может быть использованAs probe 2 and acoustic transducer 3 can be used

пьезоэлектрический адаптер типа ГЗК-661. Предварительный усилитель 4 и усилитель 8 могут быть выполнены на микросхемах К544УД1. Полосовой фильтр 5 и ФНЧ 7 представл ют собой активные RC-фильтры,piezoelectric adapter type GZK-661. The preamplifier 4 and the amplifier 8 can be performed on the K544UD1 integrated circuits. Band-pass filter 5 and low-pass filter 7 are active RC filters,

выполненные, например, на операционных усилител х (ОУ) К544УД1, Выпр митель б представл ет собой ОУ К544УД1 с диодом, включенным в обратную св зь. Амплитудный дискриминатор 9 собран по схеме вычитающего ОУ. В качестве двухканального регистратора 11 может быть использован самописец типа Н-327. Блок 12 опорного напр жени  представл ет собой резистив- ный делитель, включенный между шинамиperformed, for example, on operational amplifiers (op-amps) K544UD1, Rectifier b is an op-amp K544UD1 with a diode included in the feedback. Amplitude discriminator 9 is assembled according to the scheme of the subtracting opamp. As a two-channel recorder 11, a recorder of type H-327 can be used. The reference voltage block 12 is a resistive divider connected between buses

питани  и нулевого потенциала. Компаратор 13 выполнен на микросхеме К521СА1. В качестве индикатора 14 может быть использован светодиод АЛ307. По сравнению с известным предлагаемое устройство позвол ет контролировать поверхность цилиндрических мзделий, обеспечивает локализацию дефектов. Использование дл  амплитудного дискриминатора плавающего порогового уровн  (усиленного сигнала сpower and zero potential. The comparator 13 is made on the chip K521SA1. As the indicator 14 can be used led AL307. In comparison with the known, the proposed device allows to control the surface of cylindrical helix, provides localization of defects. Use for amplitude discriminator floating threshold level (amplified signal with

выхода ФНЧ 7) позвол ет устройству автоматически адаптироватьс  к рельефу поверхности и на фоне шумового сигнала (например, наслоени ) выдел ть импульсный сигнал от локального дефекта (например , трещины). Регистраци  амплитуды сигнала, превышающего плавающий порог, дает информацию о размерах локального дефекта. В то же врем  запись огибающей сигнала дает интегральную оценку состо ни  поверхности издели , Сравнение получаемых с помощью предлагаемого устройства данных при периодически повтор емом контроле эксплуатируемых изделий позвол ет судить о развитии дефектов, о по влении новых дефектов.the output of the low pass filter 7) allows the device to automatically adapt to the surface relief and against the background of a noise signal (e.g. a layering) separate the pulse signal from a local defect (e.g. a crack). The recording of the amplitude of the signal above the floating threshold provides information on the size of the local defect. At the same time, the recording of the signal envelope provides an integral assessment of the state of the product surface. Comparison of the data obtained using the proposed device with periodically repeated monitoring of the products in use allows us to judge the development of defects and the appearance of new defects.

Устройство позвол ет существенно повысить надежность контрол  за счет применени  след щего порога, позвол ющего плавно отслеживать состо ние поверхности и с помощью индикатора оперативно диаг- ностировать сам процесс контрол .The device makes it possible to significantly increase the reliability of monitoring through the use of a seri- ous threshold, which allows one to smoothly monitor the state of the surface and, with the help of an indicator, quickly diagnose the monitoring process itself.

Claims (1)

Формула изобретени  Акустическое устройство дл  контрол  качества поверхности цилиндрических из- делий, содержащее последовательно соединенные акустический преобразователь и предварительный усилитель, а также усилитель и компаратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности контрол , оно снабжено щупом, соединенным с акустическим преобразователем, механизмам сканировани , осуществл ющим поступательно-вращательное перемещение щупа с акустическим преобразователем An Acoustic Device for Quality Control of the Surface of Cylindrical Products, Containing Acoustic Transducer and Preamplifier In Series, As well as Amplifier and Comparator, In order to increase the reliability of control, it is equipped with a probe connected to an acoustic transducer to scan mechanisms. performing translational-rotational movement of a probe with an acoustic transducer относительно поверхности контролируемого издели , последовательно соединенными полосозым фильтром, выпр мителем и фильтром нижних частот, последовательно соединенными с амплитудным дискриминатором , зат гивающим узлом и двухканаль- ным регистратором, блоком опорного напр жени  и индикатором, выход предварительного усилител  соединен с входом полосового фильтра, выход котопого соединен с первым входом амплитудного дискриминатора , выход фильтра нижних частот соединен с входом усилител , выход последнего соединен с первым входом компа- оатора и вторыми входами амплитудного дискриминатора и двухканального регистратора , второе вход компаратора соединен с выходом блока опорного напр жени , а выход компаратора соединен с входом индикатора .with respect to the surface of the product under test, serially connected by a band-pass filter, a rectifier and a low-pass filter, connected in series with an amplitude discriminator, a pulling unit and a two-channel recorder, a reference voltage unit and an indicator, the preamplifier output is connected to the input of a band-pass filter, the output of which connected to the first input of the amplitude discriminator, the output of the low-pass filter is connected to the input of the amplifier, the output of the latter is connected to the first input the compiler and the second inputs of the amplitude discriminator and the two-channel recorder, the second input of the comparator is connected to the output of the reference voltage block, and the output of the comparator is connected to the input of the indicator.
SU894677042A 1989-04-11 1989-04-11 Acoustic device for checking qualities of surface of cylindrical articles SU1620933A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894677042A SU1620933A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Acoustic device for checking qualities of surface of cylindrical articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894677042A SU1620933A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Acoustic device for checking qualities of surface of cylindrical articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1620933A1 true SU1620933A1 (en) 1991-01-15

Family

ID=21440898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894677042A SU1620933A1 (en) 1989-04-11 1989-04-11 Acoustic device for checking qualities of surface of cylindrical articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1620933A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N° 1116388, кл. G 01 N29/04, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4459851A (en) Method and device for the localization and analysis of sound emissions
US4768380A (en) Method and means for detecting faults or defects in moving machine parts
EP0655623B1 (en) Relative resonant frequency shifts to detect cracks
US3986391A (en) Method and apparatus for the real-time monitoring of a continuous weld using stress-wave emission techniques
US4327579A (en) Ultrasonic tire testing apparatus
US4297876A (en) Ultrasonic tire testing apparatus
US5408880A (en) Ultrasonic differential measurement
US5589209A (en) Method for a non-destructive determination of quality parameters in fresh produce
US4089226A (en) System for residual tire life prediction by ultrasound
US5113697A (en) Process and apparatus for detecting discontinuities on long workpieces
CA1099387A (en) Pipe quality monitoring mechanism
GB2383413A (en) Detecting rail defects using acoustic surface waves
JPH0337504A (en) Device for detecting surface interference
KR20080077681A (en) Ae sensor and method for checking operating state of ae sensor
US4337660A (en) Ultrasonic tire testing apparatus
US4386526A (en) Method for quality control of processes and construction components
SU1620933A1 (en) Acoustic device for checking qualities of surface of cylindrical articles
JPH0511895B2 (en)
US4086817A (en) Method and apparatus for determining the acceptability of a weld formed by applying repetitive pulses of energy to the weld site
SU1606910A1 (en) Method of determining condition of machine units
US4187725A (en) Method for ultrasonic inspection of materials and device for effecting same
SU1224667A1 (en) Method of testing presence of lubricating liquid in friction pair
JPH04301762A (en) Piezoelectric-crystal element and its measuring device
SU1142789A1 (en) Ultrasonic device for article checking
RU2117271C1 (en) Device for leakage detection