SU564592A1

SU564592A1 - Ultrasound flaw detector

Info

Publication number: SU564592A1
Application number: SU7502110086A
Authority: SU
Inventors: Петр Филиппович Шаповалов; Григорий Тихонович Бордюгов; Арнольд Моисеевич Грозман
Priority date: 1975-03-03
Filing date: 1975-03-03
Publication date: 1977-07-05

Description

1one

Изобретение относитс к области ультразвукового; нераэрушающего контрол и може быть использовано дл контрол (листов, плит и т.п.) изделий черной металлургии, теневым или зеркально-теневым методом .This invention relates to the field of ultrasound; non-destructive testing and can be used to control (sheets, plates, etc.) of ferrous metallurgy products by the shadow or mirror-shadow method.

Известны ультразвуковые дефектоскопы дл контрол изделий теневым или зеркаль.но-теневым Методом, содержащие генератор , подключенный к нему излучающий преобразователь , усилитель и соединенные с ним детектор и индикатор. О наличии дефекта суд т по уменьшению сигнала на выходе детектора Ultrasonic flaw detectors for monitoring products using the shadow or mirror-shadow method are known, which include a generator, a radiating transducer connected to it, an amplifier and a detector and an indicator connected to it. The presence of a defect is judged to reduce the signal at the detector output.

Данные дефектоскопы обладают низкой чувствительностью к дефектам и достоверностью контрол , что объ сн етс вли нием на амплитуду теневого зазора между преоб рааовател ми и контролируемым изделием,, их взаимного перекоса, изменени структуры материала, изменени качества акустического контакта и др. ;факторов.These flaw detectors have low sensitivity to defects and reliability of control, which is explained by the influence on the amplitude of the shadow gap between the transducers and the product being monitored, their misalignment, change in the structure of the material, change in the quality of the acoustic contact, etc.; factors.

Известен также ультразвуковой дефектоскоп , который содержит генератор, подключенные к нему два излучающих и два приемных преобразовател , усилнтел , соединенные с ним детектор блок сравнени и индикатор 2 .An ultrasonic flaw detector is also known, which contains a generator, two emitting and two receiving transducers connected to it, an amplifier, a comparison unit and an indicator 2 connected to it.

Недостатком известного дефектоскопа вл етс невысока надежность контрол , обусловленна тем, что вычитание прин тых сигналов Iпроисходит на высокой (ультразвуковой ) частоте, где большое значение имеют фазовые соотношени сравниваемых сигналов. В этом случае даже незначител1 на разность во времени прохождени колебаний между сопоставл емыми парами преобразователей , вызванна , например, разность толщин контролируемого издели , разностью зазоров между преобразовател ми и изделием , приводит к по влению разностного сигнала аналогичного сигналу от дефекта.A disadvantage of the known flaw detector is the low reliability of the control, due to the fact that the subtraction of the received signals I occurs at a high (ultrasonic) frequency, where the phase relationships of the compared signals are of great importance. In this case, even a slight difference in the time of oscillation between the matched pairs of transducers, caused, for example, by the difference in thickness of the product being monitored, by the difference in the gaps between the transducers and the product, leads to the appearance of a difference signal similar to the signal from the defect.

Целью изобретени вл етс повышение надежности контрол за счет увеличени соотношени сигнал-шум.The aim of the invention is to increase the reliability of monitoring by increasing the signal-to-noise ratio.

Поставленна цель достигаетс тем, что ультразвуковой дефектоскоп снабжен цепью из дополнительного усилител и детектора, входы усилителей соединены с приемными преобразовател ми, а выходы детекторов со входами блока сравнени . Кроме того, в дефектоскоп введены соединенный с генератором формирователь сгроб-нмпульсов и включенные между усилител ми и детекторами селекторные каскады, соединенные с формирователе ;.The goal is achieved by the fact that the ultrasonic flaw detector is equipped with a circuit from an additional amplifier and detector, the inputs of the amplifiers are connected to receiving transducers, and the outputs of the detectors to the inputs of the comparison unit. In addition, a shrink-pulse shaper connected to the generator and selector cascades connected to the shaper connected to the amplifiers and detectors are inserted into the flaw detector;.

На фиг. 1 изображена блок-схема ультразвукового дефектоскопа; на фиг. 2 изображены диаграммы напр жений.FIG. 1 shows a block diagram of an ultrasonic flaw detector; in fig. 2 depicts voltage diagrams.

Ультразвуковой дефектоскоп состоит из генератора зондирующих импульсов 1, соединенного с излучающими преобразовател ми 2 и 2, приемных, преобразователей 3 а з , усилителей 4 и 5, соединенных с соответствующими приемными преобразовател ми , формироватед 6 строб-импульсов, селекторных каскадов 7 и 8. одни входы которых подключены к выходу формировател 6 строб -импульсов, а другие к выходам соответствующих усилителей 4 и 5, детекторов 9 и 10, подключенных к соответст вующим выходам селекторных каскадов 7 и 8, блока сравнени 11, входы которого подключены к выходам детектора 9 и 10, фильтранизких частот 12, подключенного ш выходе блока сравнени 11, индикатора 13, соединенного с выходом фильтра 12, и синхронизатора 14, соединенного с генератороь зондирующих импульсов 1 и формирователем 6 строб-импульсов.The ultrasonic flaw detector consists of a probe pulse generator 1, connected to the radiating converters 2 and 2, receiving, converters 3 a c, amplifiers 4 and 5, connected to the corresponding receiving converters, forming 6 strobe pulses, selector stages 7 and 8. some the inputs of which are connected to the output of the imager 6 strobe pulses, and others to the outputs of the corresponding amplifiers 4 and 5, detectors 9 and 10 connected to the corresponding outputs of the selector stages 7 and 8, the comparator unit 11, whose inputs are connected They are connected to the outputs of the detector 9 and 10, filter low frequencies 12, connected to the output of the comparison unit 11, the indicator 13 connected to the output of the filter 12, and the synchronizer 14 connected to the generator of the probe pulses 1 and the driver 6 of the strobe pulses.

Импульсы }. ультразвуковых колебаний, излучаемые преобразовател ми 2 и 2 , пройд через 1контролируемый металл 15 принимаютс преобразовател мп Зи 3 и через усилители 4 и 5 подаютс на вход селекторных каскадов 7 и 8.Impulses}. The ultrasonic vibrations emitted by converters 2 and 2 pass through 1 controlled metal 15 and accept converters 3 and 3 and through amplifiers 4 and 5 are fed to the input of selector stages 7 and 8.

На другие входы этих каскадов подаетс строб-импульс, сформированный формировав, телем 6. Выделенные селекторньгми каск. дами виде о-импульсы U и U поступают на детекторы 9 и 10 соответственно. В де« текторе эти импульсы зар жают емкость до напр жени , приблизительно равного их амплитуде, после чего напр жение на емкости детектора посто нно разр жаетс , стрем сь к нулю. Таким образом, на выхо« де детекторов получаютс импульсы UQ и U амплитуда которых в каждом периоде пропорциональна амплитуде прин тых приемными преобразовател ми З иЗ импульсов. Импульсь( Uo и U.Q подаютс на блок срав не-ни 11. В результирующем сигнале U, нар ду с импульсами IT. о. и П.. , получеными при прозвучивании дефектного места 16 в металле 15, могут иметьс также импульсы Ui. .0 и 1.. g , по вившиес в результате таких мешающих факторов как разность толщины или зазоров под парами преобразовагелей 2 -3 и . . Длительность импульсов и и и. g несравненноThe other inputs of these cascades are supplied with a strobe pulse, which is formed by forming tele 6. Selected by selector cascades. In the form of o-pulses, U and U arrive at detectors 9 and 10, respectively. In a destructor, these pulses charge the capacitance to a voltage approximately equal to their amplitude, after which the voltage on the detector capacitance is constantly discharged, tending to zero. Thus, at the output of the detectors, pulses UQ and U are obtained whose amplitude in each period is proportional to the amplitude of the pulses received by the receiving transducers. Impulse (Uo and UQ are applied to a block which compares not-to-one. 11. In the resulting signal U, along with the pulses IT. O. And P. .. obtained when the defect 16 is heard in the metal 15, there may also be pulses Ui. .0 and 1 .. g, caused by such interfering factors as the difference in thickness or gaps under the pairs of transformers 2 -3 and ... The duration of the pulses and and and. g is incomparable

меньше, чем длительность импульсовUi. , и и.. , поэтому на выходе фильтра низких частот 12 амплитуда первых импульсов U,, будет ниже уровн срабатывани индикатора 13.less than the pulse duration ui. , and and .., therefore, at the output of the low-pass filter 12, the amplitude of the first pulses U ,, will be below the trigger level of the indicator 13.

За счет мешающих факторов (изменение структуры металла, чистоты обработки поверхности , изменение зазора и т.п.) ампли-туды сигналов.и и на выходе детекторов будут также измен тьс от периода к периоду, но эти изменени будут одинаковыми (за счет близкого расположени преобразователей ) или отличатьс незначительно , поэтому на выходе блока сравнени 11Due to interfering factors (change in metal structure, surface finish, change in gap, etc.), the amplitudes of the signals and at the output of the detectors will also vary from period to period, but these changes will be the same (due to the close location converters) or differ slightly, so the output of the comparison unit 11

результирующий сигнал IJ. будет равен или близок к нулю.resulting IJ signal. will be equal to or close to zero.

В тех случа х, когда примен емый индикатор 13 имеет большое врем срабатывани (инерционность), как например самоIn those cases when the indicator 13 used has a long response time (inertia), such as

писец, применение фильтра 12 не об зад-ель но.scribe, the use of filter 12 is not about the ass-el but.

При импульсном режиме работы возможно применение в качестве детекторов 9, 10 пиковых детекторов, сброс которых можноIn pulsed operation mode, it is possible to use as detectors 9, 10 peak detectors, the discharge of which can

проводить синхроимпульсом синхронизато. ра 14.carry out the sync pulse. ra 14.

Дефектоскоп по данному изобретению может работать и в режиме непрерывных колебаний. В этом случае отпадает необходимость в блоках 6, 7, 8 и 14.The flaw detector according to this invention can operate in the mode of continuous oscillations. In this case, there is no need for blocks 6, 7, 8 and 14.

Рассто ние между соседними парами преобразователей 2 -3 и 2 -3 .устанав-ливаетс в зависимости от требуемой чув- сТВительноети. В этом случае, если требу-The distance between adjacent pairs of transducers 2 -3 and 2 -3. Is set depending on the desired sensitivity. In this case, if required

етс вы вл ть дефекты с большой площадью, это рассто ние увеличиваетс .To detect defects with a large area, this distance increases.

Таким образом, за счет увеличени соотношени сигнал-шум будет повышена чувствительность контрол . Повышение достоверThus, by increasing the signal-to-noise ratio, the sensitivity of the control will be increased. Increase confidence

ности контрол достигаетс за счет устранени ложного срабатывани индикатора под воздействием мешающих (щумовых) факторов .This control is achieved by eliminating the false triggering of the indicator under the influence of interfering (noise) factors.

Использование изобретени позволит по-The use of the invention will allow

высить качество и производительность контрол , снизить требовани к качеству поверхности и стабильности параметров контролируемого материала, уменьшить требовани к механическим устройствам, обеспе-improve the quality and productivity of the control, reduce the requirements for the surface quality and stability of the parameters of the material being monitored, reduce the requirements for mechanical devices, ensure

чивающим стабилизацию преобразователей.stabilizing converters.

Claims

Invention Formula

551- Ultrasonic flaw detector containing a generator, radiating and receiving transducers connected to it, an amplifier, a detector, a comparison unit and an indicator, which distinguishes

60 u and in order to increase

reliability of control, it is equipped with a circuit from an additional amplifier and detector, the inputs of the amplifiers are connected to the receiving transducers, and the outputs of the detectors with the inputs of the comparison unit.

2. A device according to claim 1, about a hl with the fact that the strobe pulse generator connected to the generator and connected between the amplifiers

by detectors and detectors selector cascades connected to the driver.

Sources of information taken into account in the examination:

1. Schreiber D.S. Ultrasonic Flaw Detection. Al ,, Metallurgists, 1965,

s, 10-8-109.

2. US patent number 3074267, cl. 73-67.5, 1963.

I 2

Y ///////////// m

J

15

1

I I I I