超声波探伤仪。方案、说明

超声波探伤仪。无线电电子电气工程百科全书

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探伤仪旨在检测金属和某些塑料中的焊缝内部缺陷（气孔、裂纹、未熔合、夹渣等）。该设备允许您以 ± 7 毫米的精度确定缺陷在 50 ... 1 毫米内的深度。

探伤仪的工作频率为 2,5 MHz。上电后工作模式设置时间为 0,5 秒。电流消耗 - 30 mA。九节电池连续运行探伤仪的时间 D-0,06-1,5 小时。尺寸 - 94X58X18 毫米，重量 - 205 克。

探伤仪的工作原理基于超声波振动 (UK) 的特性，超声波振动可从传导这些振动的材料的内部缺陷中反射出来。短无线电脉冲被探测器（图 1）的压电板 В1-ВЗ 转换为超声波脉冲，超声波脉冲以发散横波束的形式穿过材料中的接触液体层传播。从缺陷反射的超声波振动依次作用于 V1-VXNUMX 压电板，在其中激发电动势，该电动势被放大、转换并馈送到缺陷检测器。为了消除错误信号（来自增强焊道的反射等），信号装置仅确定焊缝熔合体积（“控制区域”）中是否存在缺陷。

超声波探伤仪
Ris.1

探伤仪有两种操作模式：“搜索”和“评估”。 “搜索”模式下垂直平面内的方向图宽度（图 1） - φ1=13°，“评估”模式下 - φ2=8,5°。这使您可以首先确定缺陷的存在，然后确定其位置。入口角 (pho) 取决于焊接材料，对于钢，入口角为 67°。

探伤仪示意图如图 2 所示。如图 3 所示，其工作时序图如图 XNUMX 所示。 XNUMX.

图2（点击放大）

探伤仪由无线电脉冲发生器、缺陷探测器、宽带放大器、临时幅度均衡装置、电源稳压器和转换器组成。无线电脉冲发生器组装在 V1 dinistor 上。通过 V1 dinistor 的电流脉冲在“搜索”模式下的 L1B3 电路或“评估”模式下的 L1B1-B3R1 中激发无线电脉冲。其在 0,5 级的持续时间为 0,4 µs。 “评估”模式下器件的灵敏度由电阻器 R43 设置。从线圈L1部分取出的无线电脉冲被二极管V2转换成正脉冲1（图3），它触发晶体管V18、V19上的缺陷检测器的延迟单振子。单个振动器脉冲的持续时间取决于电阻器 R30 滑块的位置。通过晶体管V2上的反相器的单个振动器的微分脉冲3（图20）打开晶体管V22、V23上的信号装置的“控制区”的单个振动器。该单个振动器的脉冲持续时间3（图3）由电阻器R35“P”（到缺陷的距离）调节。脉冲从晶体管V22的集电极进入信号装置的晶体管V6、V6上的一致装置的晶体管V7的基极。

超声波探伤仪
Ris.3

如果“控制区”出现缺陷，则从其反射并经压电板V1-VZ转换的脉冲被A1微电路上的宽带放大器放大。 A2。为了保护放大器免受输入过压的影响，二极管 V3、V4 上包含一个双向限制器。接下来，无线电脉冲在缺陷检测器的晶体管V5的级联中被检测和限制，并作用于符合装置的晶体管V7的基极（图4中的脉冲3）。电阻器 R12 可以改变检测器限制器中的脉冲限制阈值。来自晶体管 V8 集电极的正脉冲首先触发单个光振动器（晶体管 V9、VIO），然后触发单个声振动器（V12、V13）指示器，发出“控制区”存在缺陷的信号。除了单振动脉冲扩展器之外，声音指示器还包含晶体管 V15、V16 上的多谐振荡器。如果存在缺陷，LED H1“D”（缺陷）会短时间亮起，并且电话 B4 中会发出信号声。

为了根据缺陷深度均衡设备的灵敏度，在探伤仪中引入了一种用于对 R3R4C3 元件上的无线电脉冲幅度进行时间均衡的设备。它产生负指数增加电压的脉冲，这些脉冲被馈送到芯片 A1 的输入端，

晶体管 V29 上的稳压器和晶体管 V26 上的转换器以及二极管 V24、V25 为探伤仪提供必要的电源电压。

连接器 X1 用于连接外部探测器和电源，以及在与探伤仪成套操作时连接自动化和半自动化装置。

在探伤仪中，电容器 C22 和 C26 必须有一个小的 TKE。

变压器 T1 绕在一个由 M1500NM 铁氧体制成的环形磁芯上，尺寸为 K16X8X6。绕组 I 包含 14 匝线 PEV-1 0,6，绕组 II - 13 匝线 PEV-1 0,12，绕组 III 和 IV - 350 匝线 PEV.1 0,08 每个。

线圈 L1 绕在直径为 5、长度为 3 mm 的心轴上，包含 40 匝 PELSHO 0,35 线，从第 8 匝开始抽头，从连接到公共线的输出开始计算。

探伤仪（图 4）由有机玻璃制成。压电板由钛酸钡制成，其尺寸如图所示。预先安装尺寸，因此在频率上，板用环氧树脂胶粘在槽中。

超声波探伤仪
Ris.4

可变电阻R35由SP5-3电阻制成。用锉刀将其上部切掉，拆下调节螺钉，用环氧胶将带刻度的刻度盘固定在滑块上。

探伤仪的建立从在电压转换器中安装稳定生成开始，选择电阻器 R39。接下来，通过选择电阻器R120获得无线电脉冲发生器脉冲所需的重复率（150 ... 2个脉冲/秒）。 70 ... 80 V 的无线电脉冲幅度是通过选择一个 Dinitor V1 来实现的。之后，通过选择电容器 C22 和 C26，电阻器 R30 和 R35 在发动机旋转期间的变化限制设置为延迟单振子的脉冲持续时间（10 ... 25 μs）和“控制区”（7 ... 45 μs）。

然后，将探伤仪放置在钢或有机玻璃样品上，该样品上有一个直径为 2,5 ... 3 mm、深度为 10 ... 50 mm 的孔，垂直于其轴线钻孔。超声波束，在控制点KT1处检查从缺陷反射的脉冲的存在。从缺陷反射的脉冲幅度为 1,8 ... 2 V，由电阻器 R43 和 R12 交替设置。接下来，旋转电阻器R4的滑块，直到7…50mm内不同深度的相同缺陷(孔)的反射信号的幅度相差不超过20％。

使用探伤仪工作时，首先用接触液体（水、油或甘油）润滑接缝附近的表面。然后将电阻器 R35 的圆盘“P”设置为最大距离，并在“搜索”模式下用 S2 按钮打开探伤仪，沿接缝移动。电话中出现声音信号表明“控制区”存在缺陷。要确定缺陷的位置，同时按下按钮 S1“估计 S2”，将探伤仪移过焊缝，指向指示灯 W“D”熄灭的位置。接下来，将探伤仪安装在找到的位置之间的中间，刻度尺以指示灯H“D”熄灭的那一刻来确定缺陷的深度。

作者：A. Bondarenko、N. Bondarenko；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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