Дефектоскопы для ультразвукового контроля сварных соединений

Ультразвуковой контроль сварных соединений является весьма специфичной технологической операцией. Специфика определяется необходимостью работы в цехе, в поле на монтаже в различных погодных условиях (высота, ветер и т.п.).

Это предъявляет особые требования к конструкции дефектоскопа и, в частности, к его массе, габаритам, автономности питания, простоте индикации дефектов, ударостойкости и другим эксплуатационным качествам. С другой стороны, оператор-дефектоскопист должен надежно обнаруживать дефекты и правильно оценивать их величину и степень допустимости для данного изделия. Поэтому дефектоскоп должен иметь обязательный минимум функциональных блоков, позволяющий выполнить необходимые операции.

Дефектоскоп состоит из электронного блока (собственно дефектоскопа), набора пьезопреобразователей (ПЭП), содержащих пьезоэлементы для излучения и приема ультразвуковых колебаний; и различных вспомогательных устройств.

Ультразвуковой дефектоскоп предназначен для генерирования импульсов ультразвуковых колебаний, приема отраженных сигналов, преобразования этих сигналов к виду, удобному для наблюдения их на экране электронно-лучевой трубки и управления дополнительными индикаторами, а также для измерения координат дефектов и сравнения амплитуд сигналов.

Для достоверного контроля дефектоскоп как минимум должен обеспечивать:

1. линейную пропорциональность между амплитудами эхо-сигнала на входе дефектоскопа и на индикаторе;
2. получение максимальной информации о дефекте, точное измерение амплитуды и временных интервалов между зондирующим импульсом и эхо-сигналом от дефекта;
3. селектирование эхо-сигналов из любого заданного временного интервала и автоматическую сигнализацию (звуковую, световую) о их наличии;
4. выравнивание чувствительности дефектоскопа по всей зоне контроля для компенсации затухания ультразвука в металле.

Дефектоскопы делятся на аналоговые и процессорные. В состав последних входит процессор (компьютер) для управления и цифровой обработки информации, содержащейся в сигнале.

К основным узлам функциональной схемы дефектоскопа относятся: генератор зондирующих радиоимпульсов; синхронизатор; усилитель; схема автоматического сигнализатора дефектов; глубиномер, включая генератор стробирующих импульсов; генератор напряжения развертки; электронно-лучевая трубка; блок питания.

Генератор синхронизирующих импульсов (ГСИ) вырабатывает последовательность импульсов, которые синхронно запускают генератор зондирующих импульсов, глубиномер и генератор напряжения развертки. В качестве ГСИ чаще всего используют автоколебательный блокинг-генератор, который вырабатывает импульсы отрицательной полярности амплитудой до 400 В, или триггер. Частота следования синхроимпульсов обычно регулируется в пределах 200...1000 Гц. Выбор частоты посылок зондирующих импульсов определяется задачами контроля, размерами и геометрической формой объекта контроля. Малая частота посылок ограничивает скорость контроля, особенно в автоматизированных установках, но в этом случае незначителен уровень шумов, возникающих при объемной реверберации в объекте контроля. При повышении частоты посылок надежность обнаружения дефектов возрастает, яркость свечения экрана ЭЛТ увеличивается. Однако возникает опасность попадания на рабочий участок экрана дефектоскопа многократно отразившихся от стенок объекта контроля сигналов от предыдущего зондирующего импульса. Рекомендуемая частота посылок при ручном контроле сварных швов 600... 800 Гц.

Генератор зондирующих радиоимпульсов (ГЗИ) предназначен для получения короткого импульса высокочастотных электрических колебаний.