SU1270683A1 - Method of ultrasonic echo pulse checking of pipes - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано в автоматизированных установках дл  контрол  труб. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности контрол  за счет повьшени  скорости сканировани . Синхронизатором задают частоту зондирующих сигналов, запускающих импульсный генератор, который возбуждает пр мой совмещенньй пьезопреобразователь, св занный .акустически с контролируемой трубой. В момент времени t О пьезопреобразователь излучает импульс ультразвуковых колебаний (УЗК) в воду. Ввод УЗК в стенку трубы осуществл ют так, что каждый излученный импульс порождает только один эхосигнал от поверхности трубы. Дл  подавлени  возбуждающих импульсов и выделени  эхосигналов используют стробимпульсы , поступающие с другого выхода синхронизатора на коммутирующий вход селектора. До начала контрол  труб дефектоскоп настраивают, использу  образец трубы с контрольным отражателем . Плавно измен   частоту зондирующих сигналов и смеща  пьезопреобразователь вдоль акустической оси, а также регулиру  врем  задержки переднего фронта стробимпульса относительно переднего фронта возбуждающего импульса, получают состос  ни , когда в стробимпульс попадают СЛ только эхосигналы от контрольного отражател . При этом максимальную амплитуду эхосигнала устанавливают в среднюю часть стробимпульса. Необходимую длительность стробимпульса устанавливают путем плавного изменени  частоты зондирующих импульсов. В результате период повторени  зондирующих импульсов оказываетс  существенно меньше времени двойного хода волны ультразвуковых колебаний вслое воды между пьезопреобразователем и поверхностью трубы. При вращении контролируемой трубы на выходе селектора по вл етс  сери  эхосигналов при прохождении дефектом зоны индикации. Амплитуда огибающей этой серии  вл етс  информативной и подлежит индикации с помощью регистратора . 2 ил.The invention relates to non-destructive testing of materials and products and can be used in automated installations for pipe inspection. The aim of the invention is to increase the monitoring performance by increasing the scanning speed. The synchronizer sets the frequency of the probing signals that trigger the pulse generator, which excites the direct combined piezoelectric transducer connected acoustically to the controlled tube. At time t About the piezoelectric transducer emits a pulse of ultrasonic vibrations (UT) in the water. Entering a UT to the pipe wall is carried out so that each emitted pulse generates only one echo signal from the pipe surface. To suppress the excitation pulses and extract the echo signals, strobe pulses are applied from another synchronizer output to the switching input of the selector. Before testing the pipes, the flaw detector is adjusted using a pipe sample with a test reflector. By smoothly changing the frequency of the probing signals and shifting the piezoelectric transducer along the acoustic axis, as well as adjusting the delay time of the leading edge of the strobe pulse relative to the leading edge of the excitation pulse, one obtains a state when the echo signals from the control reflector enter the strobe pulse. The maximum amplitude of the echo signal is set in the middle part of the strobe pulse. The required duration of the strobe pulse is set by varying the frequency of the probe pulses smoothly. As a result, the repetition period of the probe pulses turns out to be significantly less than the double stroke time of the ultrasonic oscillation wave in the water layer between the piezo transducer and the pipe surface. When the monitored pipe rotates, a series of echoes appear at the output of the selector as the defect passes through the display zone. The amplitude of the envelope of this series is informative and should be indicated by a recorder. 2 Il.

Description

«"

HjCPpP itHue оIносите,   к иера5ру шак)цему контролю материалов и изделий н может быть испс-льзова но в автоматизированных установках дл  контрол  труб.HjCPpP itHue You can, for example, control materials and products, but can be used in automated installations to control pipes.

Цель, изобретени  - повышение производительности контрол  за счет повышен1-ш скорости . сканировани  .The purpose of the invention is to increase the productivity of the control due to the increased speed. scan.

На фиг. 1 показано устройстто . .дл  реализации способа ультразвуко:вого эхоимпульсного контрол  труб; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.FIG. 1 shows the device. .dl implementation of the method of ultrasound: a new echo pulse test tubes; in fig. 2 - timing diagrams for the operation of the device.

Устройство дл  реализации спссоба ультразвуке.;..:го эхоимпульсного контрол  труб содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, импульсный генератор 2, усилитель 3, амплитудно-временной селектор 4, второй вход которого соединен с синхронизатором 1, и регистратор 5. Выход генератора 2 нагружен на пр мой совмещенный пьезопреобразователь 6, который акустически соединен с контролируемой трубой 7. Пьезопреобразователь 6 снабжен механизмом 8 дл  точного перемещени  его вдолгз акустической оси.A device for implementing ultrasound sosbob.; ..: an echo pulse test tube contains serially connected synchronizer 1, pulse generator 2, amplifier 3, amplitude-time selector 4, the second input of which is connected to synchronizer 1, and the recorder 5. The output of generator 2 is loaded on a direct combined piezoelectric transducer 6, which is acoustically connected to the controlled pipe 7. The piezoelectric transducer 6 is equipped with a mechanism 8 for accurately moving it along the acoustic axis.

Способ ультразвукового эхоимпульного контрол  труб реализуетс  следующим образом.The method of ultrasonic echoimpulatory control of pipes is implemented as follows.

Частота зондирующих сигналов задаетс  синхронизатором 1, запускающим генератор 2, который возбуждает пьезопреобразователь 6 (фиг. 2а) излучающий в момент времени t О импульс ультразвуковых колебаний в воду. Ввод УЗК в стенку труб обычно осуществл етс  под углом так, что каждый излученный импульс порождает только один эхосигнал (фиг, 2б) от поверхности трубы (П-сигнал). Кроме эхосигналов на вход усилител  3 воздействуют выходные импульсы генератора 2. Дл  подавлени  возбулсдающих импульсов и П-сигналов по временному признаку используютс  строб :импульсы (фиг. 26), поступающие с другого выхода синхронизатора 1 на коммутирующий вход селектора 4,The frequency of the probing signals is set by the synchronizer 1, which triggers the generator 2, which excites the piezoelectric transducer 6 (Fig. 2a), which emits a pulse of ultrasonic vibrations into the water at the time t o. The ultrasonic transducer is inserted into the pipe wall usually at an angle so that each emitted pulse generates only one echo (Fig 2b) from the pipe surface (P-signal). In addition to echo signals to the input of amplifier 3, the output pulses of generator 2 are applied. To suppress the exciting pulses and P-signals for a temporary sign, the strobe is used: pulses (Fig. 26) coming from another output of synchronizer 1 to the switching input of the selector 4,

Передний фронт строб-импульса задержан на регулируемое врем  t относительно переднего фронта возбуждающего импульса, а задний фронт совпадает с передним фронтом следующего возбуждающего импульса (фиг. 2б До начала контрол  труб дефектоскоп необходимо настроить, использу  обКЗThe leading edge of the strobe pulse is delayed by an adjustable time t with respect to the leading edge of the exciting pulse, and the falling edge coincides with the leading edge of the next exciting pulse (Fig. 2b. Before testing the tubes, the flaw detector must be configured using the OCR

ра сц труб1.1 с: контр :)Л15Н,1м отражателем , например, в виде продольной риски на наружной поверхности (фиг. 1). Плавно измен   частоту зондирующих сигналов (f- ) и смеща  пьезопреобразователь 6 вдоль акустической оси, а также регулиру  врем  ti, можно получить состо ние, когда в строб-импульс попадают толькоSection of pipes 1.1 s: contra:) L15N, 1m reflector, for example, in the form of longitudinal risks on the outer surface (Fig. 1). By smoothly changing the frequency of the probing signals (f-) and displacing the piezoelectric transducer 6 along the acoustic axis, as well as adjusting the time ti, it is possible to obtain a state when only

эхосигналы от контрольного отражател . При этом максимальную амплитуду зхосигнала устанавливают в среднюю часть строб-импульса (фиг. 2в). При повороте образца трубы вокруг осиechoes from the control reflector. The maximum amplitude of the signal is set in the middle part of the strobe pulse (Fig. 2c). When turning the sample tube around the axis

на некоторьм угол (на фиг. 1 - заштрихованный участок сечени  трубы) амплитуда зхосигнала от контрольного отражател  уменьшаетс , например, до уровн  0,5 относительно максимального значени , и имеет место смещение момента прихода эхосигнала относительно t О, на величину + At. Предварительную длительность строб-импульса выбирают равной 2 At.At some angle (in Fig. 1 - the shaded section of the pipe section) the amplitude of the signal from the reference reflector decreases, for example, to a level of 0.5 with respect to the maximum value, and the time of arrival of the echo signal relative to t О is displaced by + At. The preliminary duration of the strobe pulse is chosen to be 2 At.

Необходимую длительность стробимпульса устанавливают путем плавного изменени  частоты зондирующих импульсов. В результате правильной настройки эходефектоскопа периодThe required duration of the strobe pulse is set by varying the frequency of the probe pulses smoothly. As a result of the correct setup of the echo flaw, the period

повторени  зондирующих импульсов существенно меньи1е времени двойного хода волны ультразвуковых колебаний в слое воды между пьезопреобразователем 6 и поверхностью трубы. Такимrepetition of probe pulses significantly less time double stroke of the wave of ultrasonic vibrations in the water layer between the piezotransducer 6 and the surface of the pipe. So

образом, оказываетс  существенно больше величины l/Tb, где ТЬ врем  двойного прохождени  ультразвуком сло  воды. При вращении контролируемой трубы на выходе селектора А по вл етс  сери  эхосигналов (фиг. 2в) при прохождении дефектом зоны индикации (на фиг. 1 - заштрихованный участок сечени  трубы). Амплитуда огибающей этой серии  вл етс  информативной и подлежит регистрации с помощью регистратора 5.Thus, it turns out to be much larger than the value of l / Tb, where Tb is the time of double passage of water by ultrasound. When the monitored pipe is rotated, a series of echoes (Fig. 2c) appears when the defect passes through the indication zone (in Fig. 1, the shaded section of the pipe section). The amplitude of the envelope of this series is informative and must be registered with the help of the recorder 5.

Изобретение позвол ет увеличить частоту зондирующих импульсов и тем самым повысить производительностьThe invention allows to increase the frequency of the probe pulses and thereby increase the performance.

контрол  за счет увеличени  скорости сканировани .control by increasing the scanning speed.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ ультразвукового эхоимпульсного контрол  труб, заключающийс  в том5 что относительно трубы устанавливают пр мой совмепденный пьезоэлектрическнй преобразователь, излучают зондирующие импульсы и принимают эхосигналы, акустическую ось преобразовател  направл ют под углом к поверхности трубы и по огибающей эхос-йгналов определ ют контролируемьм параметр, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  производительности контрол , измен ют частоту повторени  зондир тощих импульсов, смещают пьезоэлектрический преобразователь вдоль акустической оси и устанавливают задержку стробимпульса равной суммарной длительности зондирующего импульса и эхосигнала от поверхности трубы.The method of ultrasonic echo pulse testing of pipes, which consists in the fact that a direct piezoelectric transducer is installed relative to the pipe, emit sounding pulses and receive echoes, the acoustic axis of the converter is angled to the pipe surface, and a controllable parameter differing that, in order to improve the control performance, the repetition frequency of the probe of the thin pulses is changed, the piezoelectric transducer is shifted s and the acoustic axis is set equal to the total delay gating pulse duration of the probe pulse and the echo from the surface of the pipe.