Виды разверток

Вопрос 4. Виды разверток (сканов)

Процесс озвучивания контролируемого объема называется сканиро­ванием. Синхронно с пробегом ультразвукового импульса на экран дисплея выво­дится информация об озвучиваемом (сканируемом) объеме ОК. В связи с этим отображение информации, получаемой в процессе контроля, на экра­не по установленному закону называется разверткой или сканом. В зависимости от этого закона различают следующие виды разверток (сканов).

Развертка, на которой высота отображаемого импульса пропорци­ональна амплитуде принятого сигнала, а его положение на горизон­тальной линии пропорционально времени прохождения ультразву­ковым импульсом акустического тракта, называется разверткой типа А или А-сканом (Рис. 5.6).

Д - донная поверхность ОК; Э - экран; ГОР - горизонтальная ось развертки; 3 - зондирующий импульс; НС - эхо-сигнал от несплошности; ДС - эхо-сигнал от донной поверхности (донный сигнал); 0 - точка на горизонтальной оси развертки, соответству­ющая моменту ввода колебаний в ОК.

Развертка, на которой принимаемые сигналы отображаются в не­котором масштабе в виде точек на поперечном сечении ОК, перпен­дикулярном поверхности сканирования и параллельном направлению прозвучивания (акустической оси звукового пучка), называется раз­верткой типа В или В-сканом (Рис. 5.7).

Рекомендуемые материалы

Различная амплитуда сигналов на развертке типа В отображается точ­ками различной яркости или различного цвета.

Развертка, на которой в некотором масштабе отображается про­екция контролируемого объема ОК на поверхность сканирования, на­зывается разверткой типа С или С-сканом (Рис. 5.8).

Так же, как и на развертке типа В, различная амплитуда сигналов на развертке типа С может быть отображена точками различной яркости или различного цвета.

Развертка, на которой принимаемые сигналы отображаются в неко­тором масштабе в виде точек на продольном сечении О К, перпенди­кулярном поверхности сканирования и перпендикулярном направле­нию прозвучивания (акустической оси звукового пучка), называется разверткой типа D или D-сканом. На рис. 5.9 это сечение показано как плоскость АВСО. Различная амплитуда сигналов на развертке типа О отображается точками различной яркости или различного цвета.

При контроле сварных соединений В-разверткой обычно называют по­перечное сечение сварного шва, а D-разверткой - его продольное сечение. Развертки типов В, С, D обычно применяются при механизированном или автоматизированном контроле.

При использовании развертки типа D положение х отображаемой точки на горизонтальной оси (или ее проекции на горизонтальную ось) экрана за время одного цикла изменяется от крайнего левого до крайнего правого (соответственно начало и конец развертки, рис. 5.10).

Вопрос 5. Особенности аналоговых дефектоскопов

Функциональная схема дефектоскопа прошлого поколения (не исполь­зовавшего микропроцессорную технику, например УД2-12) содержала также такие важные для дефектоскопии блоки, как блок автоматической сигнализации дефек­тов (АСД), блок временной регулировки чувствительности (ВРЧ), блок цифрового отсчета (БЦО). В современном микропроцессорном дефектоскопе задачи этих блоков решаются в центральном процессоре (ЦП) программным путем.

Система автоматической сигнализации дефектов (АСД) предназначена для автоматического выделения в зоне контроля импульса, амплитуда ко­торого вышла за установленные пределы, и для автоматической сигнализа­ции о наличии такого импульса (звуковой, световой, записью на регистри­рующем устройстве и т. д.). При ручном контроле АСД позволяет повысить надежность выявления дефектов и облегчает работу дефектоскописта.

Система АСД создает вспомогательные стробы (метки), местоположе­ние и ширина которых определяют зону регистрации принятых сигналов (зону АСД). Положения всех сигналов, поступивших с выхода приемно-усилительного тракта, сравниваются с положением зоны АСД. Сигнализатор системы АСД срабатывает, если в зоне АСД появляется импульс, амплитуда которого превышает установленный уровень (при контроле эхо-методом) или уменьшается ниже установленного уровня (при ЗТМ), называемого порогом срабатывания АСД. При этом блок измерений выводит на экран измеряемые характеристики сигнала. Если при контроле эхо-методом в зоне АСД одновременно присутствуют несколько импульсов, превысивших установленный предел, выбор импульса для измерений производится либо «по фронту» (крайний левый импульс в зоне АСД, превысивший установ­ленный порог), либо по «пику» (импульс в зоне АСД, имеющий максималь­ную амплитуду).

АСД позволяет решать несколько задач. Во-первых, выбирая нужным образом начало и длительность стробирующей метки (далее - строба), можно установить требуемую зону контроля. Например, располагая начало строба после зондирующего импульса или начального сигнала, а конец - пе­ред донным сигналом, можно исключить эти сигналы из зоны контроля. Во-вторых, установив строб так, чтобы в него попадал только донный сигнал, можно по амплитуде этого сигнала следить за стабильностью акустическо­го контакта, общей исправностью работы аппаратуры, а также автоматичес­ки подстраивать чувствительность. Наконец, применение стробирующего устройства позволяет повысить общую помехоустойчивость дефектоскопа, поскольку импульсные помехи любого типа могут воздействовать на инди­катор лишь в пределах действия стробирующей метки.

Используя временную регулировку чувствительности (ВРЧ) решают следующие задачи:

- получение одинаковых по амплитуде индикаций от одинаковых отража­телей, расположенных на разных расстояниях;

- обеспечение разной чувствительности в разных по расстоянию зонах ОК;

- уменьшение амплитуды донного сигнала с целью оптимизации контроля зеркально-теневым методом;

- снижение уровня шумов в начале развертки и достижение минимальной мертвой зоны для данного ПЭП.

При настройке ВРЧ сначала в память дефектоскопа по правилам, оп­ределенным инструкцией по эксплуатации данного типа прибора, вводят эхо-сигналы от отражателей, по которым производят настройку ВРЧ. Затем по программе, заложенной в дефектоскоп, прибор выравнивает чувствительность в интервале расстояний от самого ближнего до самого дальнего отражателя. Для облегчения настройки и большей наглядности в современных дефектоскопах кривая, показывающая закон изменения ВРЧ, может быть выведена на дисплей.

В старых модификациях дефектоскопов в качестве дисплея применялись электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), принцип действия которых состоял в управлении направленным пучком электронов. Электронно-лучевая пушка, расположенная в задней части трубки излучает пучок электронов, которые, попадая на люминофор экрана вызывают его свечение. Для управления пучком электронов в трубке предусмотрены т.н. горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины. Подавая на пластины определенную разность потенциалов возможно отклонять пучок электронов в сторону положительно заряженной пластины. При этом на горизонтальные отклоняющие пластины подавалось пилообразное напряжение от генератора развертки, а на вертикальные отклоняющие пластины – усиленный и детектированный сигнал с приемного ПЭП, прошедший приемно-усилительный тракт.

Блок измерений предназначен для измерения координат выявленных отражателей и амплитуд эхо-импульсов от этих отражателей. На плоской поверхности ввода колебаний координаты расположения отражателя вы­числяются по измеренному времени t распространения колебаний от излу­чателя (пьезоэлемента) до отражателя и обратно при известных значениях скорости с волны, времени задержки в призме 2Тп и угла ввода a по простым тригонометрическим соотношениям.

Вам также может быть полезна лекция "Часть 37".

Время задержки в призме, которое является параметром преобразо­вателя, вводится регулировкой «Задержка нуля». Настройка дефектоскопа на соответствующие значения глубины и расстояния производится с помощью регулиров­ки «Скорость звука».

Во всех дефектоскопах амплитуда импульса может быть оха­рактеризована:

- эквивалентной площадью несплошности Sэ, мм2;

- отношением высоты импульса к полной высоте экрана, %;

- отношением высоты импульса к уровню установленного порога АСД, дБ;

- отношением высоты импульса к установленному опорному уровню, дБ.