Способ измерения диаграммы амплитуда-расстояние-диаметр ультразвукового дефектоскопа

Способ измерения диаграммы амплитуда-расстояние-диаметр ультразвукового дефектоскопа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии и предназначено для определения параметров ультразвуковых дефектоскопов . Цель изобретения - iioBbinie- ние производительности и точности измерений за счет исполь:ювания одной акустической нагрузки путем моделирования мнимого отражателя акустической нагрузки. Преобразователь 8 контролируемого дефектоскопа устанав.;1ивают на акустическую нагрузку и возбуждают зондирующие акустические импульсы. Принимают проп1едп1ие акустические импу.:1ьсы в /V точках противоположной поверхности нагрузки и возбуждают в указанных точках дополнительные акустические импульсы, моделируя последними мнимые дефекты с заданными параметрами . 2 ил. 2 S (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1392500 (5!) 4 (з 01 N 29/04 зср д„,,,И

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ j, - „И

К А BTOPGKOMY СВИ4ЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4143746/25-28 (22) 06.11.86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушаюших методов и средств контроля качества материалов (72) В. P. Гусаров, В. E. Антипин и В. Г. Гlерлатов (53) 620.179.16 (088.8) (56) 11риборы для неразрушаюшего KoflTроля матерна зов и изделий: С правочник/! lод ред. В. В. Клюева. М.: Машиностроение, 1976, т. 2, с. 203 208.

Гурвич А. К., Ермолов И. H. Ультразвуковой контроль сварных швов. Киев.: Техника, 1972, с. !40.

ГОСТ 23667 — 85. Контроль неразрушающий. Дефектоскопы ультразвуковые. Методы измерения основных параметров, п. 4. (54) С Г1ОСОБ 1!ВМ! . Р l .11И Я 1И А Г РАММ АМ!1 1 ИТУ.)А- — РАССТОЯ11И Е 1ИАМЕТР У.11ЬТРАЗВУКОВОГО ДЕФ1 КТОCKOHA (57) Изобретение относится к ультразвукоBoй дефcктосKoпни и пpc!11lа 3начено д.1я ОI!рсдсления параметров ультразвуковых дефектоскопов. Цель изобретения — повышение производительности и точности измерений за счет использования одной акустической нагрузки путем моделирования мнимого отражателя акустической нагрузки.

1 lреобразователь 8 контролируемого дефектоскопа устанавливают на акустическук> нагрузку и возбуждают зондирующие аку THческие импульсы. 11риниман т прошедшие акустические импульсы в А точках противоположной поверхности нагрузки и возбуждак т в указанных точках дополнительные акустические импульсы, моделируя последними мнимые дефекты с заданными параметрами. 2 ил.

1

Изобретение относится h ультразвуковой дефектоскоIIHH и предназнач HO для определения параметров улы разиуковых дефектоскопов.

Цельк) изобре гения является повышение производительности и точности измерений за счет использования одной акустической нагрузки путем моделирования мнимого отражателя акустической нагрузки.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для реализации способа измерения дна гра м м ы ам пл итуда — расстояние — диаметр (ЛРД) ультразвукового дефектоскопа; н3 фиг. 2 -- вари IHT I)bllloлнения моделирующего блока, входящего н состав устройства для реализации способа.

Устройство содержит последовательно соединенные акустическую нагрузку l (измерительный многоэлементный акустоэлектрический преобразователь), коммутатор 2,;iH3лого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 3, буферное запоминак)щее устройсTI)o (ЬЗУ)

4, моделирукнций блок 5, блок 6 генераторов импульсов возбуждения, выход которо) о соединен с коммутатором 2, управляющий блок 7, соединенный с управляющими входами коммутатора 2, моделирующего блока 5 и блока 6 генераторов импульсов возбуждения. Н3 рабочей поверхности акустической нагрузки установлеH ультразвуковой пьезоэлектрический преобразователь (Г1Э11)

8, связанный с выходом генератора 9 импульсов возбуждения у. lbTp33âóêîâîãо дефектоскопа и последовательно соединенными усилителем 10 и индикатором 11 ультразвукового дефектоскопа.

Моделирующий блок (фиг. 2) солоит из последовательно соединенных блока 12, реа. лизующего дискретное преобразование

Фурье (ДПФ) по времени t, запоминающего устройства (ЗУ) 13, блока 14, реализующего двумерное ДПФ по координатам х и у плоскости а, блока 15 умножения элементов двумерного массива на коэффициенты двумерного цифрового фильтра, блока 16, вычисляющего обратное двумерное ДПФ. (.ущность спо o()3 33К;1 lo I3cтся I3 c1«дующем. Пьезоэлектрический преобразователь устанавливают на рабочук) поверхность акуcтической нагрузки, возбуждак)т его электрическим сигналом, в каждой точке х, у, принадлежащей плоскости а акустической н3грузки, параллельной ее рабочей поверхности, в каждый момент времени l измеряют величину акустического давления Р (х,у,!) акустического импульса, излученногo преобразователем, задают глубину з3.1егания h u диаметр d мнимого отражателя (акустической нагрузки во всех точках (х, у) плоскости а, в каждый момент времени т возбуждают акустические импульсы, причем величина акустического давления сл мл)е)р)н)го импульса в этих точках должна «огггнете IH<)вать величине давления акул ич««ко) о им392500

10 !

2 пульса, излл генного ультразвуковым преобра:3ов31«,1ем и отраженного от мнимого отраж31«ля 3)ку«iич«ской на рузки с заданными параметрами, изм pHIoT амплитуду элекгрического импульс3 на выходе ультразвуVOl3OI Деф i3IO«kO/13, IIO KOIOPOH C)+HT О IIOложении точки ЛРД-диаграммы дефектоскопа. (:по«об ocvillестнляется следующим образом.

113(1 8 (фиг. 1) устанавливают на рабочую Ilol)epxHocть акустической нагрузки 1, »ыиолненной в виде многоэлементного акусгоэлектрического преобразователя. Электрическим сигналом генератора 9 импульсов возбуждения ультразвукового дефектоскопа возбуждают Г1ЭП 8, который формирует в акустической нагрузке 1 акустический имПУЛЬС ДЯЕЗЛЕНИИ.

С элеменпов акустической нагрузки 1 потенциальный рельеф акустического ноля в функции времени через коммутатор 2 податся на ЛЦП 3, в котором аналоговый сигнал преобразуетс l в цифровую форму и

:33IIOIIHH3eICH ЬЗУ 4.

Таким образом, ь ЬЗУ 4 запоминается информация о величине аку стического давления в зависимости 01 времени в каждой точке (х, у), принадлежащей плоскости а акустической нагрузки P (х, у, f ) .

В моделирующем блоке 5 эти значения подвергаются обработке в соответствии с заданными параметрами h, d моделируемого отражателя (например, плоскодонного отражателя) и передаются в блок 6 генераторов импульсов возбуждения, где формируются импульсы возбуждения с необходимыми параметрами. Через коммутатор 2 эти импульсы подаются на элементы акустической нагрузки для формирования акустических импульсов, результирующее поле которых соответствует акустическому полю моделирующ«го отражателя с заданными параметрами с учетом поля акустического импульса, излученного ПЭП 8. Последний преобразует акусеическое поле моделирующего отражателя в электрические сигналы, которые усиливаются в усилителе 10 и отображаются на индикаторе 11 дефектоскопа. Измеряя параметры этого сигнала, получают точку ЛРД-диаграммы. Изменяя параметры моделируемого отражателя и измеряя параметры сигнала от этого отражателя, получают ЛРД-диаграмму испытываемого дефектоскопа. Управляющий блок 7 синхронизирует работу основных узлов устройства.

Моделирующий блок работает следующим образом.

Из ЬЗУ 4 ди«кретизированные цифровые электрические сигналы с данного элемента акустической нагрузки 1 подаются на блок 12, где подвергаются, ДПФ, а значения частогHoH характеристики записываются в ЗУ 13 В результате обработки данных

«о вс«х элем«нтов аклстнч«ской нагрузки в з

ЗУ 13 формируются комплексные матрицы.

В блоке l4 эти комплексные матрицы подвергаются ЛГ1Ф, а в блоке l5 происходит умножение каждого из элементов этой матрицы Н3 vëåìåíò матрицы коэффициентов двумерного цифрового фильтра, определяемого параметрами моделируемого отражателя (d, Ь) . В блоке l 6 осуществляется обратное ДПФ матрицы и формирование массивов амплитуд и фаз электрических импульсов возбуждения, которые подаются на элементы ИП.

Использование изобретения позволит повысить производительность измерения АРДдиаграммы ультразвуковых дефектоскопов за счет использования одной акустической нагрузки путем моделирования мнимого отражателя акустической нагрузки, а также повысить точность измерений за счет стабильности акустического контакта, так как измерения производятся на одной акустической нагрузке. Кроме того, резко снизится номенклатура стандартных образцов.

Формула изобретения

Способ измерения диаграммы амплитуда — расстояние — диаметр ультразвукового

392500 дефектоскопа, заключающийся в том, что ультразвуковой преобразователь устананливан т на рабочую поверхность акустической нагрузки, возбуждают его электрическим сигналом, принимают акустические импульсь, измеряют амплитуду сигнала на выходе хльтразву кового дефектоскопа, по которой строят диаграмму амплитуда — расстояние диаметр дефектоскопа, отличающийся тем, что, с целью повышения производительнос10 ти и точности измерения, после возбуждения ультразвукового преобразователя, в Х точках акустической нагрузки, протннопо ложной ее рабочей поверхности, измсрякн величину акустического давлении акустического импульса, излученного преобра:шнателем, и ее зависимость от времени, задают глубину залегания и диаметр мнимого дефекта и возбуждают в указанных Л точках акустической нагрузки акустические импульсы так, что величина акустического давлсния суммарного импульса в этих то ках соответствует величине давления акустического импульса, излученного ультразвуковым преобразователем и отраженного от мнимого дефекта акустической нагрузки с за данными параметрами.

d, Фиг.2

Составитедь Г. Максимочкин

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верее Корректор М.,немчик

Заказ 1805/5(1 Тираж 847 11одписное

В(! ИИ(1И (осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, iK — 35, Pai инская наб, д. 4 5

11роизв ьlcl пенно-полиграфическое предприятие, г Ужгород, i.д. (1роектная, 4