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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Лунный пылесос 01.09.2020 Ученые из Колорадского университета в Боулере придумали "пылесос" для Луны. В основе их метода лежит электронный луч, который "удаляет" пыль с поверхностей. Мелкая пыль, которая появляется на поверхности Луны, может прилипать к скафандрам астронавтов, солнечным батареям и различной технике. Эта проблема настолько беспокоит специалистов, что ее рассматривают как одно из технических препятствий для будущих лунных миссий. Мелкие, как порошок, частички способны резать как стекло. Их сложно удалить даже после интенсивной чистки, а у Харрисона Джека Шмитта, который побывал на Луне в 1972 году, даже развилась "лунная сенная лихорадка". Внутри корабля пыль пахла как жженный порох. Теперь исследователи предложили новый метод борьбы с такой пылью. Недавние исследования электростатического подъема пыли показали, что излучение и поглощение вторичных электронов или фотоэлектронов внутри микрополостей, образующихся между частицами пыли, может вызывать накопление значительных отрицательных зарядов на окружающих частицах. Последующие силы отталкивания между этими частицами способны вызвать их высвобождение с поверхности. В своих экспериментах использованы мелкие частицы "имитатора Луны" диаметром менее 25 микрометров. Новая технология способна превратить электрические заряды на частицах пыли в оружие против них. Если воздействовать на слой лунной пыли потоком электронов (электронные пучки), ее поверхность будет собирать дополнительные отрицательные заряды. А если добавить заряды в промежутки между частицами, они начнут сразу же отталкивать друг друга - как два одинаковых полюса магнита. Физики проверили свою идею с помощью вакуумной камеры, в которую погрузили материалы, покрытые "имитатором лунной пыли". После наведения луча частицы пыли начали отскакивать и подпрыгивать. Метод сработал с различными поверхностями, включая материал скафандров и стекло. Ученым удалось очистить покрытые пылью ткани и предметы в среднем на 75-85% примерно за 50-100 секунд (зависит от толщины слоя) при оптимизированных параметрах электронного пучка (порядка 230 эВ, минимальная плотность тока - от 1,5 до 3 мкА/см2).

Другие интересные новости:

▪ Будущие математики хорошо сочиняют

▪ Project Jacquard для создания электронной одежды

▪ Самый высокий деревянный ветрогенератор

▪ Умная кровать с механизмом антихрапа

▪ Микроконтроллеры TI Hercules RM57Lx и TMS570LCx

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Чжуан-цзы. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как законы Менделя используют в тестах на установление отцовства? Подробный ответ

▪ статья Немного солнца в ведре воды. Детская научная лаборатория

▪ статья Простая TV-антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карта называется до вынимания из колоды. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026