ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эхометод. Аппаратура из "Неразрушающий контроль. Кн.2" Как отмечалось во введении, эхометод— основной метод АК, поэтому он здесь рассмотрен наиболее полно. Контроль этим методом выполняют с помощью импульсного ультразвукового дефектоскопа. [c.92] Синхронизатор 8 обеспечивает требуемую временную последовательность работы всех узлов дефектоскопа. Одновременно с запуском генератора импульсов (или с некоторой заданной задержкой) он приводит в действие генератор развертки 9 ЭЛТ. Развертка позволяет различать по времени прихода сигналы от объектов отражения ультразвука, расположенных на разном расстоянии от ЭАП, например сигналы от дефектов отличить от донного сигнала. Синхронизатор также управляет работой блоков ВРЧ и АСД. [c.93] Современные дефектоскопы снабжены устройствами для измерения амплитуды и времени прихода отраженного сигнала. На рис. 2.1 показана одна из возможных структурных схем измерения времени. Здесь измерительное устройство 5 обрабатывает сигналы, поступившие от усилителя, с учетом времени поступления сигнала от синхронизатора и выдает цифровую информацию на ЭЛТ или на отдельное табло. [c.93] Автоматизированные ультразвуковые дефектоскопические установки отличаются тем, что содержат узлы перемещения ЭАП и регистрации результатов. Как правило, установки предназначены для контроля определенного типа объектов. В них часто используют несколько ЭАП, работающих в зависимости от задач контроля одновременно, последовательно или отдельными группами. В этом случае синхронизатор управляет работой электронного коммутатора, обеспечивающего выбранную последовательность включения отдельных электронно-акустических каналов. Каждый из этих каналов содержит перечисленные выше узлы, которые варьируют в зависимости от технических характеристик аппаратуры. [c.93] Генератор зондирующих импульсов содержит два основных элемента колебательный контур, включающий в себя излучающий ЭАП (пьезопреобразователь), и электронную схему, обеспечивающую генерацию коротких радиоимпульсов той или иной формы. В колебательном контуре параллельно или последовательно пьезоэлементу включены индуктивность и активное сопротивление. Иногда применяют трансформаторную связь. Упрощенная схема показана на рис. 2.2, а. Резонансную частоту контура с помощью индуктивности Ь подбирают равной антирезонансной частоте пьезопластины (см. 1.5). Сопротивление резистора Я определяет добротность контура. [c.93] Чаще всего применяют схему ударного возбуждения колебаний контура. Накопительный конденсатор С заряжают от высокого напряжения. По команде синхронизатора открывают тиристор Т, через который этот конденсатор разряжается и возбуждает колебания в контуре. [c.93] В предусилитель входит ограничитель амплитуды, предохраняющий усилитель от перегрузок, связанных с воздействием электрического зондирующего импульса (когда ЭАП включен по совмещенной схеме). Он шунтирует сигналы, амплитуда которых превосходит определенный уровень, но практически не искажает сигналов меньшей амплитуды, соответствующих эхосигналам от дефектов и других отражателей. [c.95] Амплитуды сигналов измеряют с помощью калиброванного делителя напряжения — аттенюатора. Измерение состоит в сравнении амплитуд двух или нескольких сигналов в относительных единицах— децибелах. Процесс измерения сводится к ослаблению принимаемых сигналов до некоторого установленного уровня. Величина потребовавшегося ослабления равна амплитуде поступившего сигнала. Акустический зондирующий импульс принимают за О дБ, для него требуется максимальное ослабление. Амплитуды всех других сигналов выражают в отрицательных дБ, хотя знак минус не пишут, а лишь подразумевают. Аттенюатор располагают вблизи входа приемно-усилительного тракта для того, чтобы искажение амплитуд поступивших на него сигналов было минимальным. Требуемый диапазон измерения — от О до 100 дБ. [c.95] В последнее время применяют автоматические измерители амплитуды с цифровой индикацией. Иногда в них амплитуду пересчитывают в величину, характеризующую размер дефекта (см. п. 3.1.1) и представляют ее на цифровом табло. Поскольку пересчет выполняется по разным законам в зависимости от типа преобразователя и характеристики материала ОК (см. п. 2.2.2), измеритель требует предварительной настройки. При перемещении преобразователя по ОК амплитуда эхосигнала от дефекта изменяется, но автоматический измеритель фиксирует максимальное значение амплитуды. [c.95] Усилитель высокой частоты имеет коэффициент усиления 60... 100 дБ. Различают узкополосные и широкополосные усилители. Более широкое применение нашли узкополосные УВЧ, обладающие высокой помехоустойчивостью и имеющие полосу пропускания не менее 0,2 /о (где fo —рабочая частота), что обеспечивает небольшое искажение сигналов в приемном тракте. Недостаток узкополосных усилителей заключается в необходимости перестройки частотного диапазона при изменении рабочей частоты прибора. В этом отношении имеют преимущество широкополосные усилители, хотя они сложнее по схеме и обладают меньшей помехоустойчивостью. [c.96] Усиленные высокочастотные сигналы поступают к детектору, на нагрузке которого выделяются огибающие радиоимпульсов. Продетектированные сигналы (рис. 2.2, г) подают на видеоусилитель с коэффициентом усиления около 20 дБ. В некоторых дефектоскопах предусмотрена возможность наблюдения на электронно-лучевом индикаторе недетектированных радиоимпульсов. [c.96] Важная характеристика усилителя — его динамический диапа-. зон, т. е. отношение амплитуд максимального и минимального сигналов, усиливаемых без искажения. Приборы с большим динамическим диапазоном (20 дБ и более) позволяют правильно оценивать соотношение амплитуд сигналов на экране ЭЛТ даже без применения аттенюатора. [c.96] Помимо калиброванного аттенюатора импульсные дефектоскопы имеют ряд других регуляторов чувствительности. К ним относят регулятор амплитуды зондирующего импульса, некалиброванный регулятор чувствительности УВЧ, ВРЧ и отсечку. Отсечка (ограничение сигналов снизу) достигается изменением порогового уровня детектора. Благодаря этому отсекают все импульсы, амплитуда которых меньше выбранной величины. Применение отсечки искажает реальное соотношение амплитуд продетектированных сигналов и сужает динамический диапазон усилителя прибора. В связи с этим применяют систему так называемой компенсированной отсечки, которая обеспечивает восстановление амплитуды сигналов, оказавшихся выше уровня отсечки, до первоначальной величины. [c.96] Система временной регулировки чувствительности (ВРЧ) (ее правильнее назвать временной автоматической регулировкой усиления) предназначена для генерирования регулирующего сигнала определенной формы, с помощью которого изменяется во времени усиление УВЧ. ВРЧ компенсирует ослабление импульса, обусловленное дифракционным расхождением и затуханием. Исходя из этого закон изменения усиления должен быть обратным закону убывания амплитуд отраженных сигналов от одних и тех же по размерам дефектов по мере их удаления от преобразователя. Эти законы, разные для отражателей различной формы и размеров, поэтому идеальную ВРЧ создать нельзя. [c.96] При большой толщине ОК сигналы от близкорасположенных друг от друга отражателей плохо различимы на линии развертки. С целью преодоления указанного недостатка многие дефектоскопы снабжены схемой задержки развертки ( лупой времени ), с помощью которой запуск развертки осуществляют не зондирующим импульсом, а первым отраженным от поверхности ОК сигналом (при иммерсионном контроле) или сигналом, произвольно регулируемым по времени. [c.97] Рассмотренную систему развертки время — амплитуда называют разверткой типа А (рис. 2.4, б). В автоматизированных дефектоскопических установках иногда применяют развертку типа В (рис. 2.4, в), которая позволяет получить на экране ЭЛТ изображение сечения ОК с находящимися в нем дефектами. Для этого на вертикально отклоняющие пластины трубки подцют напряжение от генератора развертки, а на горизонтально отклоняющие — от специального генератора, электромеханически связанного с устройством перемещения ЭАП вдоль поверхности ОК. Усиленные эхосигналы увеличивают яркость свечения луча. [c.97] Система автоматической сигнализации дефектов (АСД) предназначена для автоматической фиксации момента обнаружения дефекта. Ее можно рассматривать как частный случай регистратора. Особо важное значение такие системы имеют в автоматизированных установках, в которых выявленные дефекты регистрируют в процессе непрерывного сканирования преобразователем ОК. При ручном контроле система АСД значительно облегчает работу оператора, давая звуковой или световой сигнал при появлении дефекта, что позволяет повысить надежность полученных результатов прозвучивания. [c.98] Синхронизатор представляет собоЗ автоколебательную импульсную систему. Его обычно выполняют по схеме мультивибратора. Частоту генерируемых синхронизатором запускающих импульсов выбирают в зависимости от задач контроля в пределах 50... 8000 Гц. В некоторых дефектоскопах ее регулируют. Так как частота синхронизатора определяет период следования зондирующих посылок, то с точки зрения увеличения скорости контроля (а следовательно, него производительности) ее желательно выбирать возможно большей. Однако она ограничивается затуханием ультразвука и толщиной ОК, поскольку необходимо, чтобы импульс, излученный в ОК, полностью затух до поступления следующей посылки. [c.99] Устройство для измерения расстояния до дефекта, дна ОК или другого отражателя — глубиномер — измеряет время пробега импульса до отражателя. Время пересчитывают в расстояние с учетом скорости уль-гразвука в ОК. Корректировку на скорость звука вводят, измеряя какое-либо известное расстояние, например толщину ОК. В большинстве дефектоскопов измерение осуществляют непосредственно по экрану ЭЛТ, снабженному шкалой. При этом предъявляют высокие требования к линейности и стабильности развертки. [c.99] Дефектоскоп с встроенной микроэвм — основной тип прибора общего назначения последних выпусков (рис. 2.5). Поступающие сигналы аналого-цифровой преобразователь переводит в цифровую форму, в которой производят дальнейшую обработку и выводят результаты на табло или дисплей в виде цифровых данных о глубине залегания и амплитуде эхосигнала от дефекта. Это повышает точность, помехоустойчивость и дает ряд дополнительных возможностей. МикроЭВМ может осуществлять первичную статистическую обработку результатов, сохранять информацию о режимах и результатах контроля, документировать ее, обмениваться информацией с ЭВМ более высокого уровня. [c.99] Вернуться к основной статье