Устройство для регистрации дефектов при радиационном контроле

Устройство для регистрации дефектов при радиационном контроле

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий, а именно радиационному контролю, и может быть использовано в устройствах для автоматического радиационного контроля сварных соединений. Цель изобретения - повышение достоверности выявления дефектов. В устройство, содержащее узкоколлимированный 2 и ширококоллимированный 10 детекторы, блок 4 сравнения, блок 5 преобразования скорости перемещения в частоту, блок 6 преобразования амплитуды в частоту, блок 8 преобразования длительности сигнала в частоту и блок 14 регистрации, введены дополнительный узкоколлимированный детектор 1, линия 3 задержки, дополнительный блок 7 преобразования амплитуды в частоту, элемент ИЛИ 9, преобразователь 11 аналог-код, дешифратор 12 адреса и блок 13 выделения дефектов, что позволяет повысить достоверность выявления количества и типа дефектов сварного соединения (пор и включений) за счет автоматического сравнения их в блоке 13 выделения дефектов с допустимыми значениями для различных видов контролируемых материалов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГНИТ СССР (21) 4461622/31-25 (22) 15,07.88 (46) 07.08.90. Бюл, М 29 (71) Институт электросварки им. E.О.Патона .(72) В.А. Троицкий, В.Н.Довженко, H.Ã.Áåëûé, В.В.Токаревский и В.С.Прокопенко (53) 621.717.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ll 890175, кл. G 01 У 23/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 11 27397, кл. G 01 В 15/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРА!ЩИ ДЕфЕКТОВ ПРИ PAIIHAIIHOHHOM КОНТРОЛЕ (57) Изобретение относится к неразруШающему контролю материалов и изде лий, а именно радиационному контролю, и может быть использовано в устройствах для автоматического радационного

Контроля сварных соединений. Пель, изобретения — повышении достоверности выявления дефектов ° В устройство, со„„SU„„07 А щ) G 01 ! 23/08, G 01 В 15/02

2 держащее уэкоколлимированиый 2 и ширококоллимированный 10 детекторы, блок 4 сравнения, блок 5 преобразования скорости перемещения в частоту, блок 6 преобразования амплитуды в частоту, блок 8 преобразования длительности сигнала в частоту и блок длительности сигнала в час готу и блок

l4 регистрации, введены дополнительный узкоколлимированный детектор 1, линия 3 задержки, дополнительный блок

7 преобразования амплитуды н частоту, элемент ИЛИ 9, преобразователь 11 аналог — код, дешифратор 1 2 адреса и блок 13 выделения дефектов, что позволяет повысить достоверность выявления количества и типа дефектов сварного соединения пор и включений за счет автоматического сравнения их в блоке 13 выделения дефектов с допустимыми значениями для различных видов контролируемых материалов. 1 з.п. ф-лы. 5 ил.

1583807

Изобретение относится к нераэрушающему контролю материалов и изделий, а именно радиационному контро" лю, и может быть использовано в устройствах для автоматического радиационного контроля сварных соединений.

Цель изобретения — повышение достоверности выявления дефектов.

На фиг. 1 представлена Функцио- нальная схема для регистрации.дефектов при радиационном контроле, на

Фиг. 2 — функциональная схема блока выделения дефектов; на фиг. 3 функциональная схема узла сравнения кодов; на Фиг. 4 — функциональная перепрограммируемого1 постоянного запоминающего узла, на Фиг.5 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. 20

Устройство для регистрации дефектов при радиационном контроле содержит узкоколлимированные детекторы 1 и 2, линию 3 задержки, блок 4 сравнения, блок 5 преобразования скоро- 25 сти перемещения в частоту, блоки 6 и

7 преобразования амплитуды в частоту, блок 8 преобразования длительности сигнала в частоту, элемент ИЛИ 9, ширококоллимированный детектор 10, 3р преобразователь !! аналог — код, дешифратор 12 адреса, блок 13 вьщеления дефектов, блок 14 регистрации и источник !5 ионизирующего излучения с коллиматором 16. Блок 13 выделения дефектов содержит перепрограМмируемый постоянный запоминающий узел (ППЗУ) 17, счетчики 18-20 импульсов и узел 21 сравнения кодов. Контролируемое изделие 22 размещается между 4р источником 15 ионизирующего излучения и детекторами 1, 2 и 1 0.

Выход узкоколлимированного детектора 2 через линию 3 задержки соединен с одним входом блока 4 сравнения, 45 подключенного другим входом к выходу узкоколлимированного детектора 1 и выходом — к одним входам блоков

6 и 7 преобразования амплитуды в частоту и блока 8 прсобразования длительности сигнала в частоту, другие входы которых подключены к выходу блока S преобразования скорости перемещения в частоту., Выходы блоков

6 и 7 преобразования амплитуды в частоту соединены с сответствующим входом элемента ИЛИ 9. Выход ширококоллимированного детектора 1 0 через последовательно соединенные преобраМатрица 24 памяти представляет собой матрицу векторов аi<Ь

a b» а Ьзя! а х Ь1=

° ° а, Ь1, и Ь м мзЬ 1 и реализует одну из таблиц 1-7 которой соответствуют классы 1-7 сварных соединений. При этом первый векторстолбец а b. представляет собой

i1 11 такую характеристику пор или включений как диаметр (ширину), второй вектор-столбец а Ь - длины пор ! т или включений, а третий вектор-столбец а Ь вЂ” суммарные длины, где

i, k — натуральные числа 1, 2, зователь ll аналог — код и дешифратор 12 адреса соединен с первым входом блока 13 выделения дефектов, подключенного вторым входом к выходу блока 8 преобразования длительности сигнала в частоту, третьим входомк выходу элемента ИЛИ 9 и выходомк входу блока 1 4 регистрации.

Вход перепрограммируемого постоянного запоминающего узла 17 является (фиг.2) первым входом блока 13 вы" деления дефектов, счетные входы счетчиков 18 и 20 импульсов являются вторым входом блока 1 3 выделения дефектов, счетный вход счетчика !9 импульсов является третьим входом блока !3 выделения дефектов. Выход пере" программируемого постоянного запоминающего узла 17 и выходы счетчиков

18-20 импульсов соединены с соответствующими входами узла 21 сравнения кодов, выход которого является выходом блока 13 вьщеления дефектов.

ППЗУ 1 7 содержит (фиг.3) установщик 22 эталонных данных с переключа-"

1 телем 23 на выходе и матрицу 24 памяти. матрица 24 памяти состоит из вектор-строк и вектор-cTosr6goa выполненных, например, на микросхемах

К155И6.

Установщик 22 эталонных данных представляет собой преобразователь десятичного кода в двоично-десятичный.

5 15

Вектор-строка а Е представляет

1м 1m / собой последовательно ширину (диаметр), длину и суммарную длину пор или включений для толщины свариваемых элементов до 3 мм, Аналогично а„ Ь представляет собой векторИm строку для толщины свариваемых элементов 200-400 мм.

На входные шины п р еду с та нов к и матрицы 24 поступают довично-десятичные 4-разрядные коды с выхода установщика 22 эталонных данных, представляющие собой максимально допустимые длину, ширину и суммарную длину дефектов. Эти коды поступают через соответствующий контакт переключателя 23. Выходные шины каждого элемента матрицы 24 памяти подключены параллельно к общей шине, являющейся выходом ППЗУ 17.

Узел 21 сравнения кодов (Фиг.4) выполнен в виде трех схем 25-27 сравнения двух 8-pasрядных чисел, выходы которых образуют выход узла 21 сраа- нения кодов. На один вход схемы 25 сравнения двух 8-разрядных чисел поступает код диаметра (ширины) дефекта от ППЗУ 17, на другой вход поступает код амплитуды с выхода счетчика 18 импульсов, На один вход схемы 26 сравнения двух 8-разрядных чисел поступает код эталонной длины с выхода ППЗУ 17, а

На другой вход — код длительности с выхода счетчика 1 8 импульсов. На один вход схемы 27 сравнения поступает эталонный код суммарной длины от

ППЗУ 17, а на другой вход — текущее значение кода суммарной длительности с выхода счетчика 19 импульсов.

На фиг. 5 приняты следующие обоз" начения: сигнал 28 на выходе узкоколлимированного детектора 1; сигнал 29 на выходе узкоколлимированного детектора 2, сигнал 30 на выходе блока 4 сравнения, сигналы 31 и 32 на выходе соответственно блоков 6 и 7 преобразования амплитуды в частоту, сигнал

33 на выходе элемента ИЛИ 9, сигнал

34 на выходе блока 8 преобразования длительности сигнала в частоту.

Устройство для регистрации дефектов при радиационном контроле работает следующим образом.

Излучение от источника 15 ионизирующего излучения, проходя через контролируемое изделие (сварной шов) 83807

22, попадает на узкоколлимираванные детекторы 1 и 2 и ширококоллимированный детектор 10. На выходе узкоколлимированных детекторов 1 и 2 появляются разнесенные по времечи электрические сигналы, амплитуда и длительность которых пропорциональнь. геомет*рическим размерам дефекта (фиг.5, сигналы 28 H 29), Линия задержки осуществляет синхронизацию поступления сигналов с выходов узкоколлимированных детекторов и 2 на входы блока

4 сравнения. В блоке 4 сравнения происходит "отстройка" от основной толщиы металла и толщины валика усиления и выделение амплитуд дефектов, .имеющих различную плотность по сравнению с плотностью основного материа20 ла (фиг.5, сигнал 30), С выхода блока 4 сравнения аналоговый сигнал, амплитуда которого пропорциональна лучевым размерам дефектов, а длительность пропорциональна

25 pasMepaM дефектов, ориентированных вдоль оси контроля, поступает на первые входы блоков 6-8. Затем осуществляется одновременное двухпараметровое изменение амплитуды и длительно3р сти, для чего сигнал с выхода блока

4 сравнения, пропорциональный величине деФекта, поступает на одни входы . блоков 6 и 7 преобразования сигнала в частоту, в которых осуществляется .

35 преобразование дефекта в одинаковую размерность ° В блоке 6 преобразования амплитуды в частоту происХодит преобразование сигнала дефекта, плотность которого меньше плотности осО новного материала (пора, шлаковое включение) (фиг.5, сигнал 31).В блоке 7 преобразования амплитуды в частоту происходит преобразование сигнала дефекта плотность которого

45 больше плотности основного материала, например вольфрамовое включение (Фиг.5, сигнал 32). На выходе элемента ИЛИ 9 появляются сигналы, пропорциональные порам и включениям (фиг.5, сигнал 33) . В блоке 8 преобразования длительности сигнала в частоту происходит выделение длительности сигнала дефекта и преобразование его в частоту (фиг.5, сигнал

34). На вторые входы блоков 6-8 поступают короткие прямоугольные (нормированные) импульсы частоты с выхода блока 5 преобразования скорости перемещения в частоту. На выходе

1583807 ширококоллимированного детектора 1 0 формируется сигнал от основной толщины свариваемого материала без учета толщины валика усиления который че9

5 рез преобразователь 11 аналог — код и дешифратор 12 адреса поступает на первый вход блока 13 выделения дефектов, т.е. на вход ППЗУ 17.

Сигналы, несущие информацию о де.Фектах различной плотности, в виде ограниченной последовательности нормированных прямоугольных импульсов с выходов блоков 6 и 7 преобразования амплитуды в частоту через элемент ИЛИ 9 поступают на третий вход блока 1 3 выделения дефектов. Одновременно на второй вход блока 1 3 выделения дефектов поступает последовательность импульсов, несущая информацию о длительности сигнала дефекта. В счетчике 19 импульсов формируется и хранится код дефекта (код амплитуды).

В счетчиках 1 8 и 20 импульсов Формируется и хранится информация, пред- 25 ставляющая собой коды длительности дефекта вдоль оси контроля и код суммарной длины (длительности) дефектов соответственно. В ППЗУ 17 хранится информация о диаметре, длине и суммар- 30 ной длине дефектов.

При контроле изделия определенной толщины дешифратор !2 адреса сохраняет одно состояние, и сигнал с его выхода через диод, выполняющий роль помехозащиты при изменении уровня сигнала с высокого на низкий и наоборот, поступает на входы элементов памяти векторов одной из строк ППЗУ 17. Информация с выхода ППЗУ 17 через об- 40 шую выходную шину поступает на первый вход узла 21 сравнения кодов.

Эта информация является эталоном (уставкой), с которой сравниваются коды амплитуды, длины, суммарной 45 длины в узле 21 сравнения кодов, поступающие с выходов счетчиков l 8-20 импульсов соответственно на второй и третий входы узла 21 сравнения кодов. 50

При этом, если текущие значения кодов амплитуды, длительноссти и суммарной длины равны или превышают табличные величины, хранящиеся в

ППЗУ 17, блок 14 регистрации получает 55 с выхода блока 3 выделения дефектов. (узла 21 сравнения кодов) команду

f1 1!

Брак, Если эти значения ниже табличных — команду "Годно". По команде

"Брак" на изделие автоматически ставится отметка краской. В дальнейшем отмаркированный дефект вырезается из изделия и переваривается. По команде "Годно" краска на контролируемое изделие на напыляется. При необходимости может осуществляться визуально наблюдение и классификация дефектов при помощи двух частотомеров, подключаемых одними входами (входами А) к выходам блоков 6 и 7 преобразования амплитуды в частоту и другим входами (входами В) к выходу блока 8 преобразования длительно" сти сигнала в частоту.

Использование изобретения позволяет повысить достоверность и надеж— ность выявления и регистрации в автоматическом режиме всех видов дефектов сварных соединений при толщине свари" ваемых элементов от 1 до 400 мм в любом из семи классов сварных соединений по максимальным допустимым размерам дефектов, выявляемых при радиационном контроле, за счет исключения субъективного фактора отбраковки, I

Формула изобретения

1. Устройство для регистрации дефектов при радиационном контроле, содержащее источник ионизирующего излучения, ширококоллимированный детектор, первый узкоколлимированный детектор, первый Блок преобразования амплитуды в частоту, блок преобразо-. вания длительности сигнала в частоту, блок регистрации, блок преобразования скорости перемещения в частоту и блок сравнения, подключенный одним входом к выходу первого узкоколлимированного детектора и выходом — к одним входам первого блока прсобразоваl ния амплитуды в частоту и блока преобразования длительности сигнала дефекта в частоту, . другИе входы. которых подсоединены к выходу блока преобразования скорости перемещения в частоту, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности выявления дефектов, в него введены линия задержки,. второй блок преобразования амплитуды в частоту, преобразователь аналог — код, дешифратор адреса, элемент ИЛИ, блок выделения дефектов и второй узкоколлимированный детектор, подключенный выходом через линию задержки к другому

9 1583807

1О

20 входу блоха сравнения, выход которого соединен с одним входом второго блока преобразования амплитуды в частоту, подключенного другим входом к выходу блока преобразования скорости перемещения в частоту и выходом — к одно- ° му входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом первого блока преобразования амплитуды в час- 0 тоту, выход ширококоллимированного детектора подключен через последовательно соединенные преобразователь аналог — код и дешифратор адреса к первому входу блока выделения дефектов, подсоединенного вторым и третьим входами к выходам соответственно блока преобразования длительности сигнала в частоту и элемента

ИЛИ и выходом — к: входу блока регистрации.

2. Устройство по и. I, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок выделения дефектов содержит перепрограммируемый постоянный запоминающий узел, три счетчика импульсов и узел сравнения кодов, подключенный первой, второй, третьей и четвертой входными шинами соответственно к выходным шинам перепрограммируемого постоянного запоминающего элемента, первого, второго и третьего счетчиков импульсов, вход перепрограммиру" мого постоянного запоминающего узла является первым входом блока, счетные входы первого и третьего счетчиков импульсов являются вторым входом блока, счетный вход второго счетчика импульсов является третьим входом блока, а выход элемента сравнения кодов является выходом блока.

1583807

1 583807

Фиалг

40d анаис

)foe cy

/юй Аи

Фиг.4

ЧсрИнениый сиенал таращила конаромау" гжга им3влил

Фиг.5

Редактор В, Бугренкова

Заказ 2249 Тираж 504 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

ЮФ су иой de акти

ВлЫаиии еолши ы ралищ уаиитгиги

pywbgpece лйлщимМ йальиг уи@ыааи йгиаи Йлвдиаеайж

Жмем

Составитель Р. Костюхнн

Техред JI.Сердюкова Корректор М.Кучерявая