Ультразвуковий дефектоскоп. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Індикатори, детектори, металошукачі

 Коментарі до статті

Дефектоскоп призначений виявлення внутрішніх дефектів зварних швів (пор, тріщин, несплавлень, шлакових включень та інших.) в металах і деяких пластмасах. Прилад дає змогу визначати, на якій глибині знаходиться дефект у межах 7...50 мм з точністю ±1 мм.

Робоча частота дефектоскопа – 2,5 МГц. Час встановлення робочого режиму після включення живлення – 0,5 с. Споживаний струм - 30 мА. Час безперервної роботи дефектоскопа від дев'яти акумуляторів Д-0,06-1,5 год. Габарити – 94Х58Х18 мм, маса – 205 г.

Принцип роботи дефектоскопа заснований на властивості ультразвукових коливань (КК) відбиватися від внутрішніх дефектів матеріалу, що проводить ці коливання. Короткий радіоімпульс перетворюється п'єзопластинами В1-ВЗ шукача (рис. 1) в імпульс КК, які через шар контактуючої рідини поширюються в матеріалі у вигляді пучка, що розходиться поперечних хвиль. Ультразвукові коливання, відбиті від дефекту, своєю чергою, впливають на пьезопластины В1-ВЗ, порушуючи у яких ЕРС, яка посилюється, перетворюється і подається сигналізатор дефектів. Для усунення хибних сигналів (відбиття від валика посилення йшла та ін) наявність дефектів сигналізатором визначається тільки в обсязі сплавлення шва - "зоні контролю".

Ріс.1

Дефектоскоп має два режими роботи: "Пошук" та "Оцінка". Ширина діаграми спрямованості (рис. 1) у вертикальній площині режимі "Пошук" - ф1=13°, а режимі "Оцінка" - ф2=8,5°. Це дозволяє спочатку визначити наявність дефекту, а потім його розташування. Кут введення (фо) залежить від зварених матеріалів для сталі становить 67°.

Принципова схема дефектоскопа зображено на рис. 2, а тимчасова діаграма його роботи – на рис. 3.

Рис.2 (натисніть , щоб збільшити)

Дефектоскоп складається з генератора радіоімпульсів, сигналізатора дефектів, широкосмугового підсилювача, пристрою тимчасового вирівнювання амплітуди, стабілізатора напруги живлення та перетворювача. Генератор радіоімпульсів зібраний на диністорі V1. Імпульс струму, що проходить через диністор V1, збуджує в контурі L1B3 у режимі "Пошук" або L1B1-B3R1 у режимі "Оцінка" радіоімпульс. Його тривалість лише на рівні 0,5 становить 0,4 мкс. Чутливість пристрою в режимі "Оцінка" встановлюють резистором R43. Знятий з частини котушки L1 радіоімпульс перетворюється діодом V2 на позитивний імпульс 1 (рис. 3), який запускає одновібратор затримки сигналізатора дефектів на транзисторах V18, V19. Тривалість імпульсу одновібратора залежить від положення двигуна резистора R30. Продиференційований імпульс 2 (рис. 3) одновібратора, що пройшов через інвертор на транзисторі V20 включає одновібратор "зони контролю" сигналізатора на транзисторах V22, V23. Тривалість імпульсу 3 (рис. 3) цього одновібратора регулюють резистором R35 "Р" (відстань до дефекту). З колектора транзистора V22 імпульс надходить базу транзистора V6 пристрою збігу на транзисторах V6, V7 сигналізатора.

Ріс.3

Якщо "зоні контролю" зустрічається дефект, імпульс, відбитий від нього і перетворений п'єзопластинами В1-ВЗ, посилюється широкосмуговим підсилювачем на мікросхемах A1. A2. Для захисту підсилювача від перенапруг у вході включений двосторонній обмежувач на діодах V3, V4. Далі радіоімпульс детектується та обмежується в каскаді на транзисторі V5 сигналізатора дефектів та впливає на базу транзистора V7 пристрою збігу (імпульс 4 на рис. 3). Резистором R12 можна змінювати поріг обмеження імпульсів у детекторі-обмежувачі. З колектора транзистора V8 позитивний імпульс запускає спочатку одновібратор світлового (транзистори V9, VIO), а потім одновібратор звукового (V12, V13) індикаторів сигналізують про наявність дефекту в "зоні контролю". Звуковий індикатор, крім одновібратора-розширювача імпульсів містить мультивібратор на транзисторах V15, V16. За наявності дефекту швидко запалюється світлодіод H1 "Д" (дефект) і звучить сигнал у телефонах В4.

Для вирівнювання чутливості приладу по глибині залягання дефектів дефектоскоп введено пристрій тимчасового вирівнювання амплітуди радіоімпульсів на елементах R3R4C3. Воно формує імпульси негативної експоненційно зростаючої напруги, які надходять на вхід мікросхеми A1,

Стабілізатор на транзисторі V29 і перетворювач на транзисторі V26 і діодах V24, V25 забезпечують дефектоскоп необхідною напругою живлення.

Роз'єм X1 служить для підключення зовнішніх шукачів та джерела живлення, а також автоматизованих та напівавтоматизованих установок при роботі дефектоскопа в комплекті з ними.

У дефектоскопі конденсатори С22 та С26 повинні мати малий ТКЕ.

Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому осерді з фериту М1500НМ типорозміру К16Х8Х6. Обмотка I містить 14 витків дроту ПЕВ-1 0,6, обмотка II - 13 витків дроту ПЕВ-1 0,12, обмотки III та IV - по 350 витків дроту ПЕВ.1 0,08.

Котушка L1 намотана на оправці діаметром 5 і довжиною 3 мм і містить 40 витків дроту ПЕЛШО 0,35, відвід зроблений від 8-го витка, рахуючи від виведення, з'єднаного із загальним дротом.

Шукач дефектоскопа (рис. 4) виготовлений із органічного скла. П'єзопластини виконані з титанату барію, їх розміри показані малюнку. Попередньо підігнані за розмірами, а отже, і частотою пластини приклеюють в щілини епоксидним клеєм.

Ріс.4

Змінний резистор R35 роблять із резистора СП5-3. Його верхню частину спилюють напилком, регулювальний гвинт видаляють, а на повзунок епоксидним клеєм прикріплюють диск зі шкалою.

Налагодження дефектоскопа починають із встановлення стійкої генерації в перетворювачі напруги, підбираючи резистор R39. Далі одержують необхідну частоту повторення (120...150 імп/с) імпульсів генератора радіоімпульсів, підбираючи резистор R2. Амплітуди радіоімпульсів в 70...80 домагаються підбором диністора V1. Після цього підбором конденсаторів С22 та С26 встановлюють межі зміни при обертанні двигунів резисторів R30 та R35 тривалості імпульсів одновібраторів затримки (10...25 мкс) та "зони контролю" (7...45 мкс).

Потім, розташувавши дефектоскоп на зразку зі сталі або органічного скла з дефектом у вигляді отвору діаметром 2,5...3 мм з глибиною 10...50 мм, просвердленого перпендикулярно до осі ультразвукового пучка, перевіряють у контрольній точці КТ1 наявність відбитого від дефекту імпульсу . Амплітуду 1,8...2 Відбитого від дефекту імпульсу встановлюють по черзі резисторами R43 і R12. Далі обертають двигун резистора R4 до тих пір, поки амплітуди відбитих сигналів від однакових дефектів (отворів) на різній глибині в межах 7...50 мм не відрізнялися більш ніж на 20%.

При роботі з дефектоскопом спочатку змащують поверхню біля шва рідиною, що контактує (водою, маслом або гліцерином). Потім встановлюють диск "Р" резистора R35 на максимальну відстань і, увімкнувши кнопкою S2 дефектоскоп в режим "Пошук", переміщують уздовж шва. Поява звукового сигналу в телефоні свідчить про наявність дефекту в зоні контролю. Для визначення розташування дефекту натискають одночасно на кнопки S1 "Оцінкам S2 і, переміщуючи дефектоскоп поперечно шву, наводять положення, при яких світловий індикатор Ш "Д" гасне. Далі дефектоскоп встановлюють посередині між знайденими положеннями. І нарешті, обертаючи диск "Р" резистора , за шкалою визначають глибину залягання дефекту по моменту, коли світловий індикатор H "Д" гасне.

Автори: О. Бондаренко, Н. Бондаренко; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Індикатори, детектори, металошукачі.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Екологічно чисті батареї 22.08.2021 Можливо, незабаром звичайні батарейки, всередині яких знаходиться небезпечний токсичний коктейль, відійдуть у минуле. В Індії в рамках стартапу Aloe E-Cell було створено інноваційні батареї, одним із інгредієнтів яких стало алое віра. Це перші у світі абсолютно безпечні для природи та екологічно чисті батареї. Принцип їх роботи заснований на перетворенні хімічної енергії рослини на електричну. Під час розробки було вирішено замінити небезпечні хімічні речовини, які у звичайних батарейках, на рослинний електроліт. У результаті під час виробництва вдалося відмовитися від використання ртуті та інших небезпечних здоров'я металів. Результатом праць команди винахідників стали батарейки, які не забруднюють ґрунт та є безпечними як для людини, так для рослин та тварин.

Інші цікаві новини:

▪ Системи штучного інтелекту Nvidia для будівельних майданчиків

▪ Планшет BlackBerry PlayBook

▪ Навколо світла на сонячній енергії

▪ Погода не впливає на настрій

▪ Духи, що замінюють каву

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Мистецтво відео. Добірка статей

▪ стаття Перманентна революція. Крилатий вислів

▪ стаття Яка російська річка несе води відразу в два океани? Детальна відповідь

▪ стаття Барбарис звичайний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Що означає тип автомата. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Найпростіший вид механіки, що тягне. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024