Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов

Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ , содержащее последовательно соединенные блок автоматики, генератор импульсов, передающий и п-прие.мных льезопреобразователей , коммутатор, усилитель и триггер, вторым входом подключенный к блоку автоматики, последовательно соединенные делитель, анализатор и индикатор , блок опорных величин, выходом подключенный к второму входу анализатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности контроля материала, оно снабжено последовательно соединенными генератором частоты заполнения, cevieKTOpoM импульсов, вторым входом подключенным к первому выходу триггера, и счетчиком импульсов , вторым входом подключенным к блоку автоматики, а выходо.м - к первому входу делителя, последовательно соединенными датчиком расстояния, вторым выходо .м подключенным к второму входу делителя , первым входом - к блоку автоматики , а вторым входом - к второму выходу триггера, видеоконтрольным блоком и блоком памяти, первым входом подключенным к блоку автоматики, вторым входом - к второму выходу делителя, а выходом -, к видеоконтрольному устройству.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

am G 01 N 2900

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ":

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3516464/25-28 (22) 25.1 1.82 (46) 23.07.84. Бюл. № 27 (72) Ш. Б. Багдасаров, Я. А. Сериков, М. Е. Богуславский и И. П. Серикова (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 620. 179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 317968, кл. G Ol N 29/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 732737, кл. G 01 N 29/00, 1977 (прототип) . (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные блок автоматики, генератор импульсов, передающий и п-приемных дьезопреобразователей, коммутатор, усилитель и триггер, вторым входом подключенный к блоку автоматики, последователь„„SU„„1104409 A но соединенные делитель, анализатор и индикатор, блок опорных величин, выходом подключенный к второму входу анализатора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля материала, оно снабжено последовател ьно соединенными генератором частоты заполнения, селектором импульсов, вторым входом подключенным к первому выходу триггера, и счетчиком импульсов, вторым входом подключенным к блоку автоматики, а выходом — к первому входу делителя, последовательно соединенными датчиком расстояния, вторым выходом подключенным к второму входу делителя, первым входом — к блоку автоматики, а вторым входом — к второму выходу триггера, видеоконтрольным блоком и блоком памяти, первым входом подключенным с к блоку автоматики, вторым входом — к второму выходу делителя, а выходом —. к видеоконтрольному устройству.

1104409

С

10 чение информации о качестве только локального участка исследуемого материала или изделия, так как устройство содержит только два преобразователя, что не дает воз1 можности получить пространственного изображения и расположения дефектов в изделии. Устройство также не позволяет автоматизировать обработку полученных результатов, что влечет необходимость последующей ручной обработки данных контроля.

Целью изобретения является повышение надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство для контроля качества материала, содержащее последовател ьно соединенные блок а втоматики, генератор импульсов, передающий и и-приемных и ьезопреобразователей, коммутатор, подключенный к блоку автоматики, усилитель и триггер, вторым входом подключенный к блоку автоматики, последовательно соединенные делитель, анализатор и индикатор, блок опорных величин, выходом подключенный к второму входу анализатора, дополнительно снабжено последовательно соединенными генератором частоты заполнения, селектором импульсов, вторым входом, подключенным к первому выходу триггера. и счетчиком импульсов, вторым входом, подключенным к блоку автоматики, а выходом — к первому входу делителя, Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к ультразвуковым приборам неразрушаюьцего контроля качества материалов и изделий, и может быть применено в горном деле, геофи зике, строительстве и машиностроении.

Известно устройство для контроля качества материалов, содержащее генератор мощных и мпульсов, приемо-передающие пьезоэлектрические излучатели, усилитель, блок время-импульсного преобразования, индикатор 11).

К недостаткам устройств отчосится полуНаиболее близким по технической сущности к изобретению является ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержа щее последовательно соединенные блок автоматики, генератор импульсов, передающий и приемные пьезопреобразователи, коммутатор, усилитель и трн и ер, вторым входом подключенный к блоку автоматики, последовательно соединенные делитель, анализатор и индикатор, блок опорных величин, выходом подключенный к второму входу анализатоv Р1

Одна ко известное устройство не может обеспечить визуального изображения распределения физико-механических свойств материала по площади изделия, что приводит к низкой надежности ультразвукового контроля.

55 последовательно соединенными датчиком расстояния, вторым выходом, подключенным к второму входу делителя, первым входом— к блоку автоматики, а вторым входом — к второму выходу триггера, и видеоконтрольным блоком и блоком памяти, первым входом подключенным к блоку автоматики, вторым входом — к второму выходу делителя, а выходом — к видеоконтрольному устройству.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 автоматики, генератор 2 импульсов, передающий пьезопреобразователь 3, и-приемных пьезопреобразователей 4, коммутатор 5, усилитель

6, триггер 7, генератор 8 частоты заполнения, селектор 9 импульсов, счетчик 10 импульсов, датчик 11 расстояния, делитель

12, анализатор 13, индикатор 14, блок 15 опорных величин, блок 16 памяти и видеоконтрольный блок 17.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения на поверхности исследуемого изделия размещают пьезоэлектрические преобразователи, которые связаны с коммутатором и генератором мощных импульсов.

Коэффициенты деления делителя 12 устанавливаются в соответствии с расстояниями между преобразователями, а также устанавливается базовое значение времени распространения ультразвука в блоке 15 опорнь х величин.

После включения устройства первый сигнал блока 1 автоматики устанавливает в исходное состояние коммутатор 5, триггер

7 временных ворот, датчик 11 расстояния, блок 16 памяти, счетчик 10 импульсов.

После истечения отрезка времени, необходимого для прогрева аппаратуры, второй сигнал блока 1 автоматики воздействует на коммутатор 5 вторично, подключая первый приемный и ьезокерамический преобразователь 4 к входу усилителя 6, а также .,апускает генератор 2 могцных импульсов, опрокидывает триггер 7 временных ворот, подает сигнал на датчик 11 расстояния.

При этом потенциал триггера 7 временных ворот открывает селектор 9 импульсов, импульсы частоты заполнения от генератора 8 поступают на вход счетчика 10. Передающий пьезокерамический преобразователь 3, подключенный к выходу генератора 2 мощных импульсов, возбуждает в исследуемом материале акустическую волну.

Информационный сигнал, прошедший через материал исследуемого изделия, воздействует на приемный пьезокерамический преобразователь 4, поступает через коммутатор 5 на вход усилителя 6, устанавливает триггер 7 временных ворот в исходное состояние. При этом селектор 9 импульсов закрывается, прекращая поступление импуль!

104409

Составитель Л. Иванов-Шин

Редактор Л. Шандор Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 5025/30 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сов частоты заполнения в счетчик 10. Одновременно с этим перепад потенциала триггера 7 временных ворот управляет датчиком 11 расстояния, который устанавливает определенное значение коэффициента в делителе 12, причем этот коэффициент изменяется при измерении времени распростра нения ультразвука пропорционально расстоянию между излучающим и приемным пьезоэлектрическими преобразователями.

Благодаря такому построению схемы обеспечивается приведение измеренных данных времени распространения ультразвуковой волны по исследуемому образцу к относительной величине. Полученный результат поступает на вход блока 16 памяти, а также сравнивается в анализаторе 13 с базовым значением времени распространения устанавливающимся предварительно в блоке

15 опорных величин. Затем резульгат сравнения выводится на индикатор 14 и фиксируется в нем до окончания цикла измерений.

Таким образом, производится автоматическая обработка поступающих данных контроля с индикацией результатов сравнения.

Третий сигнал блока автоматики обеспечивает измерение времени распространения между передающими и ьезоэлектрическим преобразователем и следующим приемным пьезоэлектрическим преобразователем 4, (где i = 1,2,...,п) . Циклы измерения протекают а налогично оп иса н ному вы ше.

В результате i = п циклов измерения индикатор 14 представляет информацию относительно соответствия измеренных временных интервалов базовому значению, а блок 16 памяти содержит значения измеренных величин, а также их адрес. Эти величины характеризуют состояние физикомеханических свойств материала на отдельных контролируемых каждым преобразователем участках материала образца (изделия).

При заполнении ячеек памяти этой информацией производится запуск видеоконт1р рольного блока 17, считывание имеющейся информации со сканированием развертки видеоконтрольного блока и с одновременным введением параметров по расположению преобразователей. Таким образом, на экране видеоконтрольного блока 17 формируется картина пространственного распределения ультразвуковых волн по объему изделия и наглядно представляется изображение и местоположение неоднородностей, дефектов или нарушений структурно-текстурных особенностей материала.

Предлагаемое техническое решение позволяет не только повысить надежность контроля качества материала, исключить выработку ложного решения и получение недостоверной информации, но и получить визуальное изображение акустической неоднородности и ее координаты, выдавать рекомендации по ведению технологического процесса после статической обработки данных и выявления дефектов в ряде однотипных изделий. Одновременно сокращается

ЗО время проведения измерений и контроляза счет исключения промежуточных операци й.