ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Специальные функциональные узлы для автоматизированной обработки результатов из "Ультразвуковой контроль материалов " Чтобы получить устойчивые изображения на экране, тактовый генератор посылает импульсы с определенной частотой повторения и включает горизонтальную развертку (отметку времени). [c.201] Обычно делают так, чтобы посылаемый импульс появлялся на левом конце линии (шкалы) времени, как на рис. 10.7, с положительным запаздыванием посылаемого импульса з. Это запаздывание может настраиваться также и отрицательным, так что импульс исчезнет с экрана, перемещаясь налево. [c.201] У некоторых приборов внутренний тактовый генератор может быть отключен, а основной такт подводится через штепсельную розетку. Это дает возможность обеспечить синхронную работу, т. е. в одинаковом такте, сразу нескольких приборов. Один прибор с включенным тактовым генератором (ведущий) в таком случае может синхронизировать целый ряд других приборов (ведомых). [c.202] Высокая частота следования импульсов обеспечивает яркое, немерцающее изображение. С другой стороны, частоту повторения импульсов следует выбирать настолько низкой, чтобы все отражения (эхо-имнульсы), полученные от последнего посланного импульса, затухли прежде, чем будет послагг следующий очередной импульс. [c.202] Во многих дефектоскопах зарядный ток настраивается потенциометром, имеющим шкалу скоростей звука. Если емкости конденсаторов выбраны пропорциональными различным размерам областей контроля, то ширина- изображения (экрана) после настройки скорости звука будет протарнрована в единицах длины (в миллиметрах). [c.203] В обычной схеме вю1ючення генератора опрокидывающего напряжения входным импульсом этот импульс уже не полностью виден на временнбй линии, поскольку он только создает эту линию. Если требуется избежать этого незначительного искажения, то следует пропускать изображаемый нмпульс предварительно через звено запаздывания до его поступления в кинескоп. [c.205] Для возбуждения излучателя (передатчика) в нем создается импульс электрического напряжения с амплитудой порядка нескольких сотен вольт. Амплитуда и форма кривой этого импульса оказывают большое влияние на расстояние до помехи, от которой принят сигнал, так как они определяют амплитуду и ширину посланного ультразвукового колебания. [c.205] Хотя новые технологические решения с течением времени изменили практическое исполнение схем излучателей, основной принцип схемы, наиболее часто применяемой в дефектоскопах, остался неизменным. [c.205] Конденсатор С (рис. 10.12) заряжается до напряжения в несколько сотен вольт. Управляющий сигнал от тактового генератора вызывает замыкание электронного выключателя. В результате на выходе излучателя, связанном с его колебательным элементом, появляется сигнал, соответствующий напряжению конденсатора с отрицательным знаком. Конденсатор разряжается через демпфирующее сопротивление Но или через катушку Ь, включенную параллельно колебательному элементу (раздел 10.4). Этот нмпульс возбуждает в колебательном элементе затухающие механические колебания, которые благодаря акустическому контакту с контролируемым изделием распространяются как ультразвуковая волна. [c.205] Форма электрического посылаемого импульса в значительной мере определяется также подключенным искателем и даже условиями его акустического контакта. Поскольку часть элементов, определяющих форму колебаний, в частности емкость колебательного элемента, а в общем случае также и катушки, располагаются в искателе, колебания возбуждаются вообще только при подключенном искателе (рис. 10.13). Без искателя импульс будет только односторонним толчком напряжения, убывающим по экспоненциальному закону. [c.205] Верхняя граница частот излучателя (передатчика) регламентируется временем нарастания посылаемого импульса. Это время определяется в основном скоростью срабатывания примененного выключателя. Нижняя граница частот зависит в основном от размеров зарядного конденсатора. [c.205] Развитием этого принципа является возбуждение пакетом синусоидальных волн, причем частота синусоидальной волны соответствует частоте искателя ( S, контролируемый сигнал или излучатель Кростэка [270]). Благодаря этому тоже достигается улучшение к.п.д. излучателя. Попутно может быть повышена и точность частоты. При использовании высокодемпфиро-ванных и поэтому широкополосных искателей можно варьировать частоту посылаемого ультразвукового сигнала изменением частоты возбуждающего синусоидального колебания. [c.207] Впрочем, форма электрического излучаемого импульса не является существенным признаком принципа действия дефектоскопа. Важное значение имеет форма сигнала отражения (эха), с какой он представляется после прохождения всех элементов пути передачи на экране. [c.207] Кроме посылаемого импульса на форму сигнала влияют двукратное преобразование в пьезоэлементе, свойства контролируемого материала и отражателя, а также передающие свойства приемника. При этом решающим фактором являются акустические свойства колебательного элемента. Однако путем расчета электрического пути передачи, т. е. излучателя и приемника, можно так повлиять на свойства всей системы, что будет достигнуто изображение, оптимальное для данного конкретного случая (раздел 10.8). [c.207] К приемникам в ультразвуковых дефектоскопах предъявляются значительные требования. Так, напряжение эхо-импульса, которое нужно изображать на экране, может меняться примерно от 30 мкВ до 30 В, что соответствует 10 или 120 дБ. [c.207] Необходимо стремиться к тому, чтобы при входных напряжениях порядка 30 мкВ их амплитуда еще достаточно отличалась бы от уровня шума или от других мешающих напряжений, но с другой стороны напряжения с амплитудой до 30 В тоже могли бы отображаться без ограничивающих эффектов. [c.207] Принципиальное устройство усилителя, обычно для современных ультразвуковых дефектоскопов, поясняется на рис. 10.15. Непосредствеино на входе усилителя располагается ограничивающая схема (/), которая препятствует тому, чтобы посылаемое напряжение в несколько сотен вольт попало бы собственно на вход усилителя. Далее располагается грубый делитель напряжения 2), который снижает большие напряжения эхо-импульсов настолько, чтобы их мог переработать расположенный далее предварительный усилитель. Грубый делитель напряжения, как правило, может переключаться на несколько калиброванных ступеней по 20 дБ. [c.208] После делителя поставлен малошумящий предварител1 ный усилитель (5), термический шум которого определяет нижнюю границу чувствительности. Через калиброванный тонкий делитель напряжения (4) со ступенями по 2 дБ сигнал поступает в высокочастотный усилитель (5). Типичный диапазон частот усилителя составляет от 0,5 до 10 МГц (в простых приборах). В дефектоскопах с высокой разрешающей способностью верхняя граница частот может составлять 25 МГц и более. [c.208] Вернуться к основной статье