Устройство для ультразвукового контроля материалов

Устройство для ультразвукового контроля материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r»! 580502

Сове бвеетокик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2337000/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.77. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 02.11.77 (51) М. Кл 6 01N 29/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.179.16 (088.8) ло делам изобретений и открытий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

МАТЕР ИАЛ О В

Изобретение относится к области ультразвукового неразрушающего контроля материалов и может or ïü использовано для определения характера обнаруживаемых дефектов.

Известно устройство для ультразвукового контроля материалов, содержащее генератор коротких видеоимпульсов, подключенный к нему широкополосный ультразвуковой искатель, последовательно соединенные широкополосные усилитель, временной селектор и анализатор спектра j1).

Недостатком его является сложность расшифровки спектральной характеристики дефекта ввиду значительной неравномерности частотной характеристики искателя и спектрального состава возбуждающего импульса.

Известно также устройство для ультразвукового контроля материалов, содержащее генератор зондирующих импульсов, подключенные к его разным входам синхронизатор и модулятор, широкополосный искатель, последовательно соединенные уеилитель, временной селектор и анализатор спектра, а также генератор селектирующих импульсов, вход которого соединен с синхронизатором, а выход— со вторым входом временного селектора (2).

Недостатком известного устройства является сложность расшифровки характера дефектов по спектральному составу принятого сигнала вследствие большого количества измеряемых параметров, что снижает производительность и достоверность контроля.

Для повышения производительности и достоверности контроля предлагаемое устройство снабжено последовательно соединенными блоком аналого-цифрового преобразования, один вход которого подключен к анализатору спектра, а другой — к модулятору, 1р олоком быстрого преобразования Фурье, блоком хранения классов эталонных спектров, блоком опроса, блоком сравнения, второй вход которого связан с выходом блока быстрого преобразования Фурье и блоком индика15 пи и.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства. В основе данного устройства лежит измерение, вторичного спектра принятого сигнала, сравнение его с эталонным вторичным спектром, в результате чего определяется характер дефекта.

Устройство содержит синхронизатор 1, подключенный к его выходу генератор 2 зондирующих импульсов, модулятор 3, подключенный

25 к генератору 2; соединенный с генератором широкополосный искатель 4; широкополосный усилитель 5, соединенный с искателем 4; временной селектор 6 эхо-сигналов, отраженных от дефектов, один вход которого соеди3р нен с усилителем 5, другой — с генератором 7

58О502

20 селектирующих импульсов, а выход — с анализатором 8 спектра. Аналого-цифровой преобразователь 9 соединен одним входом с анализатором 8 спектра, другим входом — с модулятором 3. С выходом преобразования 9 соединен блок 10 быстрого преобразования

Фурье, выход которого соединен с одним входом блока 11 сравнения. Блок 12 хранения классов эталонных спектров соединен по входу с блоком 10, а выход его соединен через блок 13 опроса с вторым входом блока 11 сравнения. К выходу блока 11 сравнения и подключен регистратор 14 в виде цифропечатающего устройства или дисплея.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2, запускаясь от синхронизатора

1, вырабатывает зондирующие частотно-модулированные радиоимпульсы, частота заполнения которых меняется о импульса к импульсу по пилообразному закону с помощью модулятора 3. Такая последовательность радиоимпульсов имеет широкий и равномерный спектр. Широкополосный искатель 4 преобразует последовательность радиоимпульсов в ультразвуковую, принимает отраженные от дефекта эхо-сигналы. Усиленные усилителем

5 и выделенные временным селектором 6 эти сигналы поступают на вход анализатора 8 спектра. Огибающая спектра на экране анализатора спектра несет в себе информацию о параметрах дефекта. Время анализа устанавливают таким образом, чтобы за один период качания частоты модулятором 3 излучалось в изделие 200 †3 импульсов с различными частотами. Время анализа обычно составляет 0,5 — 5 с.

Огибающая спектра с анализатора 8 попадает на аналого-цифровой преобразователь 9.

На второй его вход подаются импульсы с модулятора 3, синхронизирующие начало и окончание работы преобразователя с периодом качания частоты генератора 2. Аналогоцифровой преобразователь преобразует огибающую спектра в аналоговой форме в цифровой код и подает его на вход блока 10 быстрого преобразования Фурье. В этом блоке огибающая первичного спектра преобразуется во вторичный спектр и в цифровом виде поступает на первой вход блока 11 сравнения.

На второй вход поступают из блока 12 хра25

ЗО

50 нения классов эталонных спектров через блок

13 опроса эталонные спектры. Блок 13 опроса последовательно вызывает из блока 12 хранения эталонные спектры, принадлежащие различным классам, и предъявляет их для сопоставления с реальным вторичным спектром.

Каждый класс эталонных спектров определяет тип дефекта (поры, шлаки, трещины, непровары и др.).

При нахождении эталонного спектра с параметрами, наиболее близкими к реальному спектру, последнему присваивается тот класс, к которому принадлежит эталонный спектр, Определение размеров и ориентация дефектов также осуществляются в результате сравнения с эталонными спектрами.

В процессе накопления классов эталонных спектров с выхода блока 10 спектры от реальных известных дефектов (или теоретические спектры) поступают непосредственно в блок

12 хранения.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля материалов, содержащее генератор зондирующих импульсов, подключенные к его разным входам, синхронизатор и модулятор, широкополосный искатель, последовательно соединенные усилитель, временной селектор и анализатор спектра, а также генератор селектирующих импульсов, вход которого соединен с синхронизатором, а выход — со вторым входом временного селектора, о т л и ч а ющееся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоком аналого-цифрового преобразования, один вход которого подключен к анализатору спектра, а другой — к модулятору, блоком быстрого преобразования Фурье, блоком хра пения классов эталонных спектров, блоком опроса, блоком сравнения, второй вход которого связан с выходом блока быстрого преобразования Фурье и блоком индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3538753, кл. 73 — 67.9, 1968.

2. Авторское свидетельство № 490350, кл. G 01N 29/04, 1973.

68О502

Составитель Г, Федоров

Техред А. Камышникова

Редактор И. Марголис

Корректоры: Е. Хмелева и 3. Тарасова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2461/7 Изд. Ме 885 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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