SU970211A1 - Weldede seam thickness meter for ultrasonic echo-pulse flaw detector - Google Patents

Description

.1.one

Изобретение относитс  к контрольноизмерительной технике, а именно иэмери-;. тегао толщины сварного шва к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу.The invention relates to a measuring and measuring technique, namely, emery ;. tegao weld thickness to ultrasonic pulse echo flaw detector.

Известно устройство к ультразвуковому дефектоскопу дл  контрол  сварных соединений, содержащее ключ, подключенный к выходу формировател  импульсов, триггер, oднoвибpaтopj второй ключ, блок установки амплитуды и индикатор tl3 .A device for an ultrasonic flaw detector for monitoring welded joints is known, comprising a key connected to the output of a pulse shaper, a trigger, a single key second, an amplitude setting unit and an indicator tl3.

Устройство позвол ет определ ть толщину сварного соединени , однако при прозвучивании локальных дефектов, в местах перехрда толшинь от номинальной к максимуму, угол падени  ультразвука, вогр луча н6 внутреннюю поверхность отличаетс  от нормального, что. щахвоа г к резкому изменению амплитуды эхо-ик пульсов и снижению точности измере .The device allows to determine the thickness of the welded joint; however, when local defects are sounded, in places of overlap the thickness from nominal to maximum, the angle of incidence of ultrasound, the top of the beam H6, the internal surface differs from the normal one. This leads to a sharp change in the amplitude of the echo-infrared pulses and to a decrease in the accuracy of the measurement.

НИИ.SRI.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  измеритель толщины сварного шва к: ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу, содержащий ключ, формирователь импуш сов, подключенные к нему первый н второй одновнбраторы - первый непосредственно, а второй через клюп, линию задержки, подключенную к выходу первого одновибратора и управл ющему входу ключа, схему блокировки, выполненную в виде последовательно соединенных интегратора и дискриминатора, блоки масщтабировани  и измерени  С The closest to the present invention is a weld thickness gauge to: an ultrasonic pulse echo flaw detector containing a key, impulse former, connected to it first and second single-electrators - the first directly, and the second through a jack, a delay line connected to the output of the first single-oscillator and the control input of the key, the blocking circuit, made in the form of a serially connected integrator and discriminator, scaling and measuring C blocks

Измеритель позвол ет осуществить селекцию импульсов, отраженных от локальных изменений толщины шва, однако процесс измерений не автоматизирован, что снижает производительность Дефектоскопа .The meter allows the selection of pulses reflected from local changes in the weld thickness, but the measurement process is not automated, which reduces the performance of the Fault Finder.

Цель изобретени  - автоматизаци  измерений и повышение чувствительности. ; Указанна  ц.ель достигаетс  тем, что измеритель толщины сварногч шва к ультразвуковому эхо-импульсному дефектоскопу , содержащий ключ, формирователь импульсов, подключенные к нему первый и второй одновибраторы - первый непооредственно , а второй через ключ, линию задержки, подключенную к выходу первого одноБибратора и управл ющему входу ключа, схему блокировки, блоки масштабировани  и измерени , снабжен третьим одновибратором, двум  элементами И, а схема блокировки выполнена в виде логического элемента И, входы которогхэ подключены к единичному и нулевому вы ходам соответственно первого и второго одновибрэ оров, а выход - к входам блока м:асштабировани  и третьего одновибратора , выходы которых подключены к входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к блоку измерени . На фиг,. 1 представлена блок-схема измерител ; на фиг, 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу измерител . Измеритель содержит первый и второй одновибраторы 1 и 2, подключенные к выходу формировател  И1 шульсов.- (не показан), первый непосредственно, а второй через ключ 3, линию 4 задержки, подключенную к нулевому вь1ходу первог одновибратора и управл ющему входу ключа 3, первый и второй элементы И 5 и 6, выходы которых подключены к блоку 7 измерени  отклонени  толщины. Измеритель содержит также третий од- новибратор 8, единичный и нулевой выходы которого подключены соответственн к элементам И 5 и 6, а также блок 9 масштабировани , нулевой и единичный выход которого подключены соответствен но к элементам И 5 и 6, а вход - к логическому элементу 1О. Входы элемента 10 подключеныгк единичному выходу первого одновибратора 1 и нулевому выходу второго однови ратора 2. Измеритель работает следующим образом . В момент t ;j на вход одновибратора поступает импульс (фиг, 2а), Одновибра тор 1 формирует на своем нулевом выходе сигнал Единица (фиг, 2S), а на единичном - Нуль (фиг. 2б). С нулевого выхода одновибратора 1 сигнал через линию 4 задержки поступает на управл ющий вход (фиг, 2г) ключа 3 и от пирает его в момент , В момент t через открытый ключ 3 на вход одновиб ратора 2 поступает эхо-импульс и запускает его. На нулевом выходе одновиб ратора 2 формируетс  единичный (фиг, 2 а  а единичном - нулевой (фиг, 2) сигналы, С момента -Ьэ, и до момента единичный сигнал вторюго одновиб- ратора 2 поддерживает элемент 10 в состо нии готовности к срабатьгоанию, В момент t , когда первый одновибратор 1 возвратитс  в исходное состо ние и на его единичном выходе снова по витс  Единица (фиг. 2Б), элемент 10 сработает (фиг, 23) и сформирует на выходе единичный сигнал, который будет существовать до момента t , когда второй одновибратор 2 возвратитс  в исходное положение. Так как врем  выдержки одновибраторов 1 и 2 одинаково, интервал () равен интервалу (i - Ь-.). Сигнал на выходе логического элемента 10 существует в случае, если на вход второго одновибратора 2 поступает определенного уровн  эз оимлульс . Выходной игушульс логического элемента 10 поступает на вход блока 9 масштабировани  и задним фронтом запускает третий одновибратор 8, В момент fc 5- формируютс  сигналы на выходах блока 9 масштабировани  (фиг, 2и, 2к), и третьего одновибратора 8 (фиг, 2л, 2м), Если толщина материала в зоне сварного соединени  равна нo fflнaльнoй величине, то длительность сигналов на выходе этих двух элементов (сплошные линии на. фиг, 2и, 2 к, 2.Л, 2м) одинакова и равна (15 - -t -), сигналы на выходе элементов И 5 и 6 отсутствуют, блок 7 измерени  отклонени  толщины показывает нуль, что указьтает на отсутствие отклонени  толщины, - Если в зонесварного соединени  образовалось провисание материала, то временные интервалы ( i - -Ь,) и (t -tr ) увеличиваютс  по сравнению с номиналом . Формирование выходных сигналов блоком 5, как и в случае номинальной толщины, совпадает с началом формировани  выходных сигналов третьим одновибратором 8 и соответствует моменту tj. Выходные импульсы третьего одновибратора 8 заканчиваютс  в момент Ь-| (фиг 2л, 2м) блока 5 - в момент tg (фиг. 2и, 2 к, пунктир),В интервале (t , - 4; g) на нулевом выходе блока 5 (фиг, 2и, пунктир) и единичном выходе третьего одновибратора 8 (фиг. 2л) одновременно существуют единичные сигналы , поэтому первый элемент И 5 формирует .на выходе единйчный сигнал . (фиг. 2н, пунктир), а блок 7 измер ет его длительность и показывает значение утолщени . Если в зоне сварного соединени  произошло утоньщение материала, то интервалы (t - t j) и (t4 - Ij ) уменьшаютс  по сравнению с номиналом и интервал ( (фиг. 2и, 2R, штрих-. пунктир) будет меньше, чем (tj--). Второй элемент И 6 выдел ет интервал ( (фиг. 2с, штрих-пунктир), пропорциональный отрицательному приращению толщины. Блок 7 покажет уменьшение толщины на табло.The purpose of the invention is to automate measurements and increase sensitivity. ; This tel is achieved by the fact that the thickness gauge of the weld weld to the ultrasonic pulse echo flaw detector contains a key, a pulse shaper, the first and second one-vibrators connected to it, the first directly, and the second through the key, the delay line connected to the output of the first single-vibrator and the control input of the key, the blocking circuit, the scaling and measuring blocks, is equipped with a third one-shot, two AND elements, and the blocking circuit is made as an AND logical gate, the inputs of which are connected to it inichnomu ye and zero passages of the first and second odnovibre Hur, and an output - to the inputs of the block m: asshtabirovani and third monostable multivibrator, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second AND gates, whose outputs are connected to the measuring unit. In FIG. 1 is a block diagram of a meter; Fig. 2 shows timing charts explaining the operation of the meter. The meter contains the first and second one-shot 1 and 2, connected to the output of the pulse shaper I1 .- (not shown), the first directly, and the second through the key 3, the delay line 4 connected to the zero one input of the one-shot one-shot and the control input of the key 3, the first and the second elements are And 5 and 6, the outputs of which are connected to the thickness deviation measurement unit 7. The meter also contains the third single-oscillator 8, the unit and zero outputs of which are connected respectively to the elements 5 and 6, as well as the scaling unit 9, the zero and single output of which are connected respectively to the elements 5 and 6, and the input to the logic element 1O. The inputs of the element 10 are connected to the unit output of the first one-shot 1 and the zero output of the second signal 2. The meter operates as follows. At the moment t; j, a pulse arrives at the input of the one-shot (Fig. 2a), the One-Vibrator 1 forms a Unit signal at its zero output (Fig. 2S), and a zero at the unit output (Fig. 2b). From the zero output of the one-shot 1, the signal goes through the delay line 4 to the control input (FIG. 2d) of the key 3, and from the signal goes to it at the moment. At the time t, an open echo pulse arrives at the input of the one-pass 2 and starts it. At the zero output of the one-oscillator 2, a single signal is formed (FIG. 2 and the single signal is zero (FIG. 2)). From the moment of Le until the moment of a single signal of the second one-oscillator 2 supports the element 10 in the ready state, B the time t, when the first one-shot one returns to its initial state and the Unit returns to its unit output (Fig. 2B), the element 10 will operate (FIG. 23) and generate a single signal at the output that will exist until t, the second one-shot 2 will return to its original position. the exposure time of one-shot 1 and 2 is the same, the interval () is equal to the interval (i - b-.). The signal at the output of logic element 10 exists if the input of the second one-vibration 2 receives a certain level of e-emuls. The output igushul of the logic element 10 goes to the input of the scaling unit 9 and the falling edge triggers the third one-shot 8; At the moment fc 5- the signals are formed at the outputs of the scaling block 9 (figs, 2i, 2k), and the third one-shot 8 (figs, 2l, 2m), If the material thickness in the welded zone compound is equal to fflnual ve Ichin, the duration of the output signals of these two elements (solid lines on. Figs. 2i, 2k, 2.L, 2m) are the same and equal to (15 - -t -), the signals at the output of elements And 5 and 6 are missing, the thickness deviation measurement unit 7 shows zero, which indicates the absence of thickness deviation, - If a material sag has formed in the zoned-welded joint, the time intervals (i - -b,) and (t -tr) increase in comparison with the nominal value. The formation of the output signals by the block 5, as in the case of the nominal thickness, coincides with the beginning of the formation of the output signals by the third one-vibrator 8 and corresponds to the instant tj. The output pulses of the third one-shot 8 end at the time b - | (Figs 2l, 2m) of block 5 - at the moment of tg (Figs. 2i, 2k, dashed line), In the interval (t, - 4; g) at the zero output of block 5 (figs, 2i, dashed line) and the unit output of the third one-shot 8 (Fig. 2l), there are single signals at the same time, therefore the first element AND 5 forms a single-signal at the output. (Fig. 2n, dashed line), and block 7 measures its duration and shows the value of the thickening. If a material thinning occurs in the welded joint zone, then the intervals (t - tj) and (t4 - Ij) are reduced compared to the nominal and the interval ((Fig. 2i, 2R, dotted line) will be less than (tj-- ). The second element And 6 highlights the interval ((Fig. 2c, dash-dotted line), proportional to the negative thickness increment. Block 7 will show a decrease in thickness on the scoreboard.

В случае, если амплитуда эхо-импульса недостаточна дл  формировани  импульса запуска второго одновибратора 2. то на выходе логического элемента 10 импульса не возникает и блок 7 покаг ,зывает нуль.In case the amplitude of the echo pulse is not sufficient to form a start pulse of the second one-oscillator 2. then no output occurs at the output of the logic element 10 and the block 7 shows zero.

Изобретение обеспечиЬает автоматический контроль за изменением толщины сварного соединени  и повышает чувствительность благодар  тому, что измер етс  отклонение толшины от номинальной.The invention provides automatic control over changes in the thickness of a welded joint and increases sensitivity due to the fact that the thickness deviation from the nominal is measured.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 638889, кл. G, 01N 29/О4, 1977.1. USSR author's certificate No. 638889, cl. G, 01N 29 / O4, 1977. 2 . Королев М. В. Эхо-импульсные толщиномеры. Машиностроение, 1980, с. 82-85i (прототип). з f. is i. 7 .is ifi,o i.,{n2 Korolev, M. V. Echo-pulse thickness gauges. Mechanical Engineering, 1980, p. 82-85i (prototype). s f. is i. 7 .is ifi, o i., {N