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:

Самолет меняет вкус привычных продуктов 27.09.2026

Одна и та же еда может восприниматься совершенно по-разному на земле и на борту пассажирского самолета. На первый взгляд причина может показаться очевидной: качество продуктов или особенности приготовления. Однако специалисты утверждают, что значительную роль играют непосредственно условия полета. Шум двигателей, давление в герметичном салоне и даже звуковой фон способны изменять работу механизмов, отвечающих за восприятие вкуса и аромата пищи. Одним из наиболее интересных факторов оказался постоянный шум. Профессор Оксфордского университета Чарльз Спенс исследовал влияние громких звуков на вкусовые ощущения и обнаружил, что в шумной обстановке человек может слабее воспринимать сладость. Поэтому напиток или десерт, которые на земле кажутся достаточно насыщенными, во время полета способны восприниматься более пресными. При этом эффект не одинаков для всех вкусов. Особенно любопытно ведет себя умами - вкус, характерный, например, для помидоров, грибов и пармезана. В условиях полета ...>>

Новая нержавеющая сталь заменит титан в производстве водорода 27.09.2026

Производство водорода с помощью электролиза требует материалов, способных длительное время работать в агрессивной химической среде и при высоких электрических напряжениях. Даже нержавеющая сталь, которая обычно отличается высокой устойчивостью к коррозии, в таких условиях постепенно разрушается. Поэтому в наиболее ответственных элементах электролизеров приходится использовать гораздо более дорогие материалы, прежде всего титан. Исследователи из Университета Гонконга предложили новый сплав, который потенциально способен значительно сократить зависимость от титана. Материал получил название SS-H2, а его главное преимущество заключается в необычном механизме защиты поверхности. Обычная нержавеющая сталь сохраняет устойчивость благодаря тонкой пассивирующей пленке на основе оксида хрома. Этот слой изолирует металл от агрессивной среды и препятствует дальнейшему развитию коррозии. Однако при достаточно высоком электрическом напряжении защитная пленка может разрушаться, после чего традици ...>>

Кораллы, устойчивые к потеплению, хуже справляются с болезнями 26.09.2026

Коралловые рифы существуют в условиях постоянного взаимодействия множества факторов окружающей среды, поэтому способность переживать один вид стресса еще не гарантирует общей устойчивости организма. Особенно важной эта проблема становится на фоне потепления океана, которое уже приводит к массовому обесцвечиванию кораллов. Исследователи Бостонского университета обнаружили, что симбиоз с теплостойкими водорослями рода Durusdinium действительно помогает кораллам переносить кратковременное повышение температуры, но одновременно может повышать их уязвимость к бактериальным инфекциям. Жизнь кораллов во многом зависит от микроскопических водорослей, которые обитают внутри их тканей. Благодаря фотосинтезу эти симбионты обеспечивают организм-хозяин значительной частью питательных веществ. Однако при чрезмерном нагревании воды нормальное взаимодействие нарушается: водоросли могут покидать ткани коралла, из-за чего он теряет окраску и белеет. Массовое обесцвечивание сегодня считается одной из ...>>

Случайная новость из Архива Ученые научились сжимать воду 07.07.2018 Весь современный мир в своих технологиях опирался на несжимаемость воды. К примеру, в основе всех гидравлических систем лежит принцип несжимаемости жидкостей для увеличения механической силы. Гидравлику используют бульдозеры, краны, автомобильные тормоза, системы водоснабжения и канализации. Чтобы хоть немного сжать воду, необходимо просто огромное давление, к примеру, на глубине в 4 тысячи километров давление составляет целых 1 тысячу атмосфер, но вода сжимается только на 5%. Однако недавно ученые из Университета Иллинойса научились сжимать воду в лабораторных условиях. Этот процесс происходит под воздействием высокоградиентного электрического поля. Профессор Алексей Аксиментьев и исследователь Джеймс Уилсон во время опытов установили, что если приложить высокое электрическое поле к небольшому отверстию в специальной мембране, то молекулы воды, проходящие через эти поры, сжимаются на 3%. Открытие может стать полезным для фильтрации биомолекул при медицинских исследованиях. Аксиментьев с коллегами сразу же использовали этот метод для секвенирования ДНК, показав огромные перспективы в этом направлении. По словам ученых, электрическое поле сжимает воду из-за того, что она является диалектиком. Благодаря этому способу эксперты собираются разделять биомолекулы, которые очень похожи, но имеют различия. К примеру, ряд белков могут иметь небольшую модификацию, которую сложно отделить.

Другие интересные новости:

▪ Подарки цунами

▪ Роботы обучаются, наблюдая за людьми

▪ Планшет Lenovo IdeaPad Duet 3i

▪ Космический огнетушитель

▪ Портативная игровая консоль KT R1

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Конспекты лекций, шпаргалки. Подборка статей

▪ статья Использование воды из естественных водоемов в качестве охладителя. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ Как возникло Древнегреческое государство и каковы были периоды его становления? Подробный ответ

▪ статья Работы по прессованию лома и отходом металла на пакетировочном гидропрессе. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Антенна на 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Девятивольтовыи источник питания Крона, 9 вольт 100 миллиампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026