Устройство ультразвукового контроля

Устройство ультразвукового контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области неразрушающих методов и средств контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии заготовок силовых полупроводниковых приборов или других плоских изделий. Целью изобретения являются повышение точности регистрации дефектов и производительности контроля плоских изделий за счет использования идентичных следящих приводов в сканирующем блоке ультразвукового преобразователя и регистраторе . Применение в регистраторе и сканирующем блоке УЗ-преобразователя следящих приводов координат X и Y, имеющих одинаковые передаточные функции замкнутой следящей системы, и формирование для них управляющих напряжений общими задающими элементами обеспечивает высокую точность повторяемости движений сканирующего ультразвуковогопреобразователяи перерегистратора на повышенных скоростях сканирования.2 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 29/-10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4749222/28 (22) 16,10.89 (22) 30,11.92. Бюл. N. 44 (71) Институт электросварки им. Е.О. Патона (72) Г.В. Серопян, В.И. Загребельный. В.А.

Троицкий, B.Ô. Панин и А.В. Загребельный. (73) Институт электросварки им. Е,О. Патона (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1420521, кл. G 01 N 29/04, 1987.

Гурвич А.К. и Ермолов И.Н. Ультразвуковой контроль сварных ц. вов 1972, рис. 230, с. 423-424. (54) УСТРОЙСТВО УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к области неразрушающих методов и средств контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии заготовок силовых поИзобретение относится к области неразрушающих методов и средств контроля и может быть использовано при ультразвуковой дефектоскопии заготовок силовых полупроводниковых приборов или других плоских изделий.

Известна система для автоматической регистрации дефектов, содержащая дефектоскоп, соединенный с ультразвуковым преобразователем, блок управления, следящие приводы координат X и У, сканирующее устройство и ряд других элементов, обеспечивающих работу систем.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство ультразвукового (УЗ) контроля, содержащее

„„БЛ2„„1779290 А3 лупроводниковых приборов или других плоских изделий. Целью изобретения являются повышение точности регистрации дефектов и производительности контроля плоских иэделий за счет использования идентичных следящих приводов в сканирующем блоке ультразвукового преобразователя и регистраторе. Применение в регистраторе и сканирующем блоке УЗ-преобразователя следящих приводов координат Х и У, имеющих одинаковые передаточные функции замкнутой следящей системы, и формирование для них управляющих напряжений общими задающими элементами обеспечивает высокую точность повторяемости движений сканирующего ультразвукового преобразователя и перерегистратора на повышенных скоростях сканирования. 2 ил. последовательно соединенные ультразву- О ковой преобразователь и дефектоскоп, регистратор, включающий электромагнитный К.) механизм с пером. подключенный к выходу С) дефектоскопа, и сканирующий блок ультразвукового преобразователя со следящими приводами координат X и У. Недостатками устройства являются низкая точность регистрации дефектов и производительность контроля вследствие различия динамических характеристик следящих приводов сканирующего блока УЗ-преобразователя и регистратора.

Целью изобретения является повышение точности регистрации дефектов и производительности контроля плоских изделий за счет использования идентичных следящих приводов в сканирующем блоке УЗпреобразователя и регистраторе.

Указанная цель достигается тем, что устройство ультразвукового контроля, содержащее последовательно соединенные

УЗ-преобразователь и дефектоскоп, регистратор, включающий электромагнитный механизм с пером подключенный к первому выходу дефектоскопа и сканирующий блок

УЗ-преобразователя со следящими приводами координат Х и У, снабжено счетчиком с элементом визуализации, вход которого подключен к второму выходу дефектоскопа, в сканирующий блок УЗ-преобразователя введены последовательно соединенные счетчик шагов координаты Y и цифроаналоговый (ЦАП), выход которого подключен к следящему приводу координаты У, интегратор, выход которого подключен к следящему приводу координаты Х, блок управления и первый и второй путевые переключатели, в регистратор введены первый и второй масштабные усилители и следящие привода координат Х и У, идентичные следящим приводам координат Х и У сканирующего блока

УЗ-преобразователя, вход первого масштабного усилителя подключен к выходу интегратора, выход —. к следящему приводу координаты Х регистратора, вход второго масштабного усилителя подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, выход — к следящему приводу координаты У регистратора, первый и второй путевые переключатели подключены к первым и вто.рым входам блока управления и счетчика шагов координаты Y соответственно, третий вход блока управления подключен ко второму выходу счетчика шагов координаты

Ч, а выходы — к управляющим входам интегратора, ЦАП, счетчика шагов координаты Y„ счетчика с элементом визуализации и первого и второго масштабных усилителей.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 — структурная схема блorа управления.

Устройство содержит последовательно соединенные УЗ преобразователь 1 и дефектоскоп 2, регистратор 3, включающий электромагнитный механизм 4 с пером, подключенный к первому выходу дефектоскопа 2, сканирующий блок 5 УЗ преобразователя 1 со следящими приводами 6 и 7 координат Х и У, счетчик 8 с элементом визуализации, вход которого подключен к второму выходу дефектоскопа 2, сканирующий блок 5

УЗ-преобразователя 1 включает последовательно соединенные счетчик 9 uiaroe координаты Y и цифроаналоговый преобразователь 10, выход которого подключен к следящему приводу б координаты Х, блок 12 управления и первый и второй путевые переключатели 13 и 14, регистратор включает первый и второй масштабные усилители 15 и 16 и следящие привода 17 и 18 координат Х и У, идентичные следящим приводам координат Х и Y сканирующего блока

5 УЗ преобразователя 1, вход первого масштабного усилителя 15 подключен к выходу интегратора 11, выход — ко следящему приводу 17 координаты Х регистратора 3, вход второго масштабного усилителя 16 подключен к выходу цифроаналогового преобразователя 10, выход — к следящему приводу 18 координаты Y регистратора 3, первый и второй путевые переключатели 13 и 14 подклю- . чены к первым и вторым входам блока 12, управления и счетчика 9 шагов координаты

У, третий вход блока 12 управления подключен ко второму выходу счетчика 9 .шагов координаты У, выходы — к управляющим входам интегратора 11, цифроаналогового преобразователя 10. счетчика 9 шагов координаты У, счетчика 8 с элементом визуализации и первого и второго масштабных усилителей 15 и 16, УЗ преобразователь 1 сканирует надповерхностью объекта 19 контроля по траектории 20.

Блок 12 управления включает последовательно соединенные элемент 21 задержки, вход которого подключен к путевому переключателю 7, элемент 22 И и триггер 23, выход которого подключен к управляющему входу интегратора 11, и формирователь 24, вход которого подключен ко второму выходу счетчика 9 шагов координаты У, а выход — ко второму входу элемента 22 И.

Устройство работает следующим образом, После подключения источника питания для пуска устройства нажимается кнопка

45 "Пуск" (фиг,2). При этом сигнал "Пуск" переводит триггер 23 в единичное состояние. который своим единичным выходом запускает интегратор 5 (фиг.1), что обеспечивает движение сканирующего устройства по ко50 ординате Хдо крайнего правого положения

В начале движения ультразвукового преобразователя 1 срабатывает путевой переключатель 13, который выдает сигнал на счетчик

9 и через элемент 21 задержки и элемент И

55 22 на единичный вход триггера 23. При этом последний остается в единичном состоянии, Выход счетчика 9 через ЦАП 10 и следящий привод 7 координаты Y обеспечивает перемещение У3-преобразователя 1 на один шаг.

1779290

10

30

50

Аналогичные движения обеспечивают приводы 17 и 18 координаты X и У, регистратора, получающие сигналы через усилители 15 и 16, задающие масштаб изображения по координатам Х и Y.

При дальнейшем движении по координате Х срабатывает путевой переключатель

14, который приводит триггер 23 в нулевое положение. Происходит переключение работы интегратора 11 и реверсируется движение преобразователя 1 по координате X.

Импульс от переключателя 14 поступает также на счетчик 9, который через известную цепочку перемещает преобразователь

1 по координате Y на второй шаг(вниз). При левом положении преобразователя 1 срабатывает путевой переключатель 13, который через элемент 21 задержки и элемент И 22 переводит триггер 23 в единичное состояние и далее обеспечивается движение преобразователя до крайнего правого положения и т.д. Так обеспечивается сканирующее движение преобразователя 1 над всей поверхностью изделия. При заполнении счетчика последним импульсом от путевага переключателя 14 преобразователь 1 движется в левое положение, в конце которого срабатывает путевой переключатель

13 и посылает переполняющий импульс в счетчик 9. В этом случае последний обнуляется и УЗ-преобразователь 1 передвигается в исходное положение по координате У. Одновременно импульс от путевого переключателя 13 на триггер 23 блокируется элементом И 22 (фиг.2), на который приходит импульс переполнения счетчика 9 и через формирователь 24.

Подбор времени задержки обеспечивает блокировку импульса на триггер 23 от переключателя 13, чтобы исключить срабатывания триггера 23 и последующее движение УЗ-преобразователя вправо после обнуления счетчика. При этом УЗ-преобразователь возвращается в исходное положение (координата Х). В процессе сканирующего движения УЗ-преобразователь проходит над дефектными участками изделия 3 и выдает сигналы в дефектаскоп

2, который по уровню сигнала определяет наличие дефекта. Сигналы от дефектоскопа

2 о наличии дефекта поступают на электромагнитный механизм 4 с пером и в счетчик

8 с элементом визуализации. Электромагнитный механизм 4 приводит перо в соприкосновение с бумагой регистрирующего блока и тем самым на бумаге в необходимом масштабе отмечаются дефектные участки.

Сигнал от. дефектоскопа поступает кванто ванным по пути (времени), в соответствии с выбранным шагом, например 1 мм. При выбранном шаге перемещения по координате

Y тоже в 1 мм можно допустить, что один сигнал соответствует дефектной площадке в

1мм, На фиг.1 дефектные участки показаны значком g, бездефектные поверхности остаются светлыми. Участки, где отсутствуют поверхность изделия, отмечаются также дефектным значком у, что на бумаге выделяет реальную поверхность контролируемого издел ия.

В ряде случаев при контроле изделий, когда не требуется значение координат дефектов, в качестве регистрирующего блока используют только счетчик 8 с элементом визуализации. Высвечиваемое им число соответствует количеству дефектов контролируемого изделия. Сброс счетчика 8 осуществляется по сигналу из блока 12 управления.

Использование идентичных следящих приводов координат Х и Y в сканирующем блоке УЗ-преобразователя и регистраторе, а также формирование для них управляющих напряжений общим задающим элементом . обеспечивает уменьшение динамических ошибок регистрации координат Х и Y. дефектов при высоких скоростях сканирования.

Формула изобретения

Устройства ультразвукового контроля, содержащее последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь и дефектоскоп, регистратор, включающий электромагнитный механизм с пером, подключенный к первому выходу дефектоскопа, и сканирующий блок ультразвукового преобразователя со следящими приводами координат Х и У, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регистрации дефектов и производительности контроля плоских. иэделий, оно снабжено счетчиком с элементом визуализации, вход которого подключен к второму выходу дефектоскопа, в сканирующий блок ультразвукового преобразователя введены последовательно соединенные счетчик шагов координаты Y и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен к следящему приводу координаты У, интегратор, выход которого подключен к следящему приводу координаты Х, блок управления и первый и второй путевые переключатели, в регистратор введены первый и второй масштабные усилители и следящие приводы координат Х и У, идентичные следящим приводам координат Х и Y сканирующего блока ультразвукового преобразователя, вход первого масштабного усилителя под1779290

®ue.

Составитель В, Белозеров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И Муска

Редактор

Заказ 4205 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ключен к выходу интегратора, выход — к следящему приводу координаты Х регистратора, вход второго масштабного усилителя подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, выход — к следящему приводу координаты Y регистратора, первый и второй путевые переключатели подключены к первым и вторым входам блока управления и счетчика шагов координаты У соответственно, третий вход блока управления подключен к второму выходу счетчика шагов координаты У, а выходы — к управляющим

5 входам интегратора. цифроаналогового преобразователя. счетчика щагов координаты У, счетчика с элементом визуализации и первого и второго масштабных усилителей.