Ультразвуковой дефектоскоп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Индикаторы, детекторы, металлоискатели

 Комментарии к статье

Дефектоскоп предназначен для обнаружения внутренних дефектов сварных швов (пор, трещин, несплавлений, шлаковых включений и др.) в металлах и некоторых пластмассах. Прибор позволяет определять, на какой глубине находится дефект в пределах 7...50 мм с точностью ±1 мм.

Рабочая частота дефектоскопа - 2,5 МГц. Время установки рабочего режима после включения питания - 0,5 с. Потребляемый ток - 30 мА. Время непрерывной работы дефектоскопа от девяти аккумуляторов Д-0,06-1,5 ч. Габариты - 94Х58Х18 мм, масса - 205 г.

Принцип работы дефектоскопа основан на свойстве ультразвуковых колебаний (УК) отражаться от внутренних дефектов материала, проводящего эти колебания. Короткий радиоимпульс преобразуется пьезопластинами В1-ВЗ искателя (рис. 1) в импульс УК, которые через слой контактирующей жидкости распространяются в материале в виде расходящегося пучка поперечных волн. Ультразвуковые колебания, отраженные от дефекта, в свою очередь, воздействуют на пьезопластины В1-ВЗ, возбуждая в них ЭДС, которая усиливается, преобразуется и подается на сигнализатор дефектов. Для устранения ложных сигналов (отражений от валика усиления шла и др.) наличие дефектов сигнализатором определяется только в объеме сплавления шва - "зоне контроля".

Рис.1

Дефектоскоп имеет два режима работы: "Поиск" и "Оценка". Ширина диаграммы направленности (рис. 1) в вертикальной плоскости в режиме "Поиск" - ф1=13°, а в режиме "Оценка" - ф2=8,5°. Это позволяет сначала определить наличие дефекта, а затем его расположение. Угол ввода (фо) зависит от сваренных материалов, для стали составляет 67°.

Принципиальная схема дефектоскопа изображена на рис. 2, а временная диаграмма его работы - на рис. 3.

Рис.2 (нажмите для увеличения)

Дефектоскоп состоит из генератора радиоимпульсов, сигнализатора дефектов, широкополосного усилителя, устройства временного выравнивания амплитуды, стабилизатора напряжения питания и преобразователя. Генератор радиоимпульсов собран на динисторе V1. Импульс тока, проходящий через динистор V1, возбуждает в контуре L1B3 в режиме "Поиск" или L1B1-B3R1 в режиме "Оценка" радиоимпульс. Его длительность на уровне 0,5 составляет 0,4 мкс. Чувствительность прибора в режиме "Оценка" устанавливают резистором R43. Снятый с части катушки L1 радиоимпульс преобразуется диодом V2 в положительный импульс 1 (рис. 3), который запускает одновибратор задержки сигнализатора дефектов на транзисторах V18, V19. Длительность импульса одновибратора зависит от положения движка резистора R30. Продифференцированный импульс 2 (рис. 3) одновибратора, прошедший через инвертор на транзисторе V20, включает одновибратор "зоны контроля" сигнализатора на транзисторах V22, V23. Длительность импульса 3 (рис. 3) этого одновибратора регулируют резистором R35 "Р" (расстояние до дефекта). С коллектора транзистора V22 импульс поступает на базу транзистора V6 устройства совпадения на транзисторах V6, V7 сигнализатора.

Рис.3

Если в "зоне контроля" встречается дефект, импульс, отраженный от него и преобразованный пьезопластинами В1-ВЗ, усиливается широкополосным усилителем на микросхемах A1. A2. Для защиты усилителя от перенапряжений по входу включен двусторонний ограничитель на диодах V3, V4. Далее радиоимпульс детектируется и ограничивается в каскаде на транзисторе V5 сигнализатора дефектов и воздействует на базу транзистора V7 устройства совпадения (импульс 4 на рис. 3). Резистором R12 можно изменять порог ограничения импульсов в детекторе-ограничителе. С коллектора транзистора V8 положительный импульс запускает сначала одновибратор светового (транзисторы V9, VIO), а затем одновибратор звукового (V12, V13) индикаторов, сигнализирующих о наличии дефекта в "зоне контроля". Звуковой индикатор, кроме одновибратора-расширителя импульсов, содержит мультивибратор на транзисторах V15, V16. При наличии дефекта кратковременно зажигается светодиод H1 "Д" (дефект) и звучит сигнал в телефонах В4.

Для выравнивания чувствительности прибора по глубине залегания дефектов в дефектоскоп введено устройство временного выравнивания амплитуды радиоимпульсов на элементах R3R4C3. Оно формирует импульсы отрицательного экспоненциально возрастающего напряжения, которые поступают на вход микросхемы A1,

Стабилизатор на транзисторе V29 и преобразователь на транзисторе V26 и диодах V24, V25 обеспечивают дефектоскоп необходимыми напряжениями питания.

Разьем X1 служит для подключения внешних искателя и источника питания, а также автоматизированных и полуавтоматизированных установок при работе дефектоскопа в комплекте с ними.

В дефектоскопе конденсаторы С22 и С26 должны иметь малый ТКЕ.

Трансформатор Т1 намотан на кольцевом сердечнике из феррита М1500НМ типоразмера К16Х8Х6. Обмотка I содержит 14 витков провода ПЭВ-1 0,6, обмотка II - 13 витков провода ПЭВ-1 0,12, обмотки III и IV - по 350 витков провода ПЭВ.1 0,08.

Катушка L1 намотана на оправке диаметром 5 и длиной 3 мм и содержит 40 витков провода ПЭЛШО 0,35, отвод сделан от 8-го витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом.

Искатель дефектоскопа (рис. 4) изготовлен из органического стекла. Пьезопластины выполнены из титаната бария, их размеры показаны на рисунке. Предварительно подогнанные по размерам, а следовательно, и по частоте пластины приклеивают в щели эпоксидным клеем.

Рис.4

Переменный резистор R35 делают из резистора СП5-3. Его верхнюю часть спиливают напильником, регулировочный винт удаляют, а на ползунок эпоксидным клеем прикрепляют диск со шкалой.

Налаживание дефектоскопа начинают с установки устойчивой генерации в преобразователе напряжения, подбирая резистор R39. Далее получают требуемую частоту повторения (120...150 имп/с) импульсов генератора радиоимпульсов, подбирая резистор R2. Амплитуды радиоимпульсов в 70...80 В добиваются подбором динистора V1. После этого подбором конденсаторов С22 и С26 устанавливают пределы изменения при вращении движков резисторов R30 и R35 длительности импульсов одновибраторов задержки (10...25 мкс) и "зоны контроля" (7...45 мкс).

Затем, расположив дефектоскоп на образце из стали или органического стекла с дефектом в виде отверстия диаметром 2,5...3 мм с глубиной 10...50 мм, просверленного перпендикулярно оси ультразвукового пучка, проверяют в контрольной точке КТ1 наличие отраженного от дефекта импульса. Амплитуду 1,8...2 В отраженного от дефекта импульса устанавливают поочередно резисторами R43 и R12. Далее вращают движок резистора R4 до тех пор, пока амплитуды отраженных сигналов от одинаковых дефектов (отверстий) на разной глубине в пределах 7...50 мм не отличались более чем на 20%.

При работе с дефектоскопом сначала смазывают поверхность около шва контактирующей жидкостью (водой, маслом или глицерином). Затем устанавливают диск "Р" резистора R35 на максимальное расстояние и, включив кнопкой S2 дефектоскоп в режим "Поиск", перемещают его вдоль шва. Появление звукового сигнала в телефоне свидетельствует о наличии дефекта в "зоне контроля". Для определения местоположения дефекта нажимают одновременно на кнопки S1 "Оценкам S2 и, перемещая дефектоскоп поперечно шву, наводят положения, при которых световой индикатор Ш "Д" гаснет. Далее дефектоскоп устанавливают посередине между найденными положениями. И наконец, вращая диск "Р" резистора R35, по шкале определяют глубину залегания дефекта по моменту, когда световой индикатор H "Д" гаснет.

Авторы: А. Бондаренко, Н. Бондаренко; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Индикаторы, детекторы, металлоискатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Синтетическое топливо e-diesel от Audi 15.11.2017 Audi в сотрудничестве с компаниями Ineratec GmbH и Energiedienst Holding AG намерена создать пилотное предприятие по производству синтетического топлива e-diesel. Переход на топливо данного типа позволит свести к минимуму выбросы углекислого газа (CO2) у традиционных двигателей внутреннего сгорания. Установка по производству синтетического жидкого топлива предусматривает преобразование избытка гидроэнергии. Суть технологии сводится к следующему. Энергия, добываемая при помощи гидроэлектростанции, используется для производства водорода и кислорода из воды путем электролиза. Далее водород вступает в реакцию с CO2 в рамках инновационного процесса. Углекислый газ можно получать из атмосферы или биогенных газообразных отходов - он является единственным источником углерода. В результате формируются длинноцепные углеводородные соединения. На последнем этапе производства они разделяются на конечные продукты: топливо e-diesel и воск, который может применяться в других отраслях промышленности. Пилотное производство e-diesel расположится в городе Лауфенбурге в Швейцарии. Строительство предприятия начнется в ближайшие месяцы. Первую партию топлива планируется выпустить в следующем году. Предполагается, что поначалу годовой объем производства e-diesel составит 400 тыс. литров. Audi вместе с партнерами работает над запуском в производство топлива e-benzin - синтетического бензина, процесс выработки которого не предполагает применение нефти.

Другие интересные новости:

▪ Биоэнергия из виноградных побегов

▪ Технология на кончике золотого волоска

▪ Робот-пылесос для квартиры

▪ Разработан искусственный аналог клеток иммунной системы

▪ Гибридный планшет Teclast X2 Pro

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Марри Гелл-Манн. Биография ученого

▪ статья Как называется самое дорогое в мире пиво? Подробный ответ

▪ статья Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током

▪ статья Устройство для лечения магнитным полем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный преобразователь сетевого напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026