Принцип действия и обобщенная функциональная схема дефектоскопа

Преподаватель ЮУрУЦПК Головчик Юрий Александрович

Презентация для профессиональной подготовки операторов дефектоскопных тележек

2024

Принцип действия ультразвуковых дефектоскопов (УЗД) основан на периодической посылке коротких ультразвуковых импульсов (зондирующих импульсов) в изделие и приеме их отражений от несплошностей и конструктивных элементов изделия. Возбуждение и прием ультразвуковых колебаний (УЗК) осуществляется при помощи ручных пьезоэлектрических преобразователей (ПЭП) или резонаторов, установленных в блоки. Блоки резонаторов позволяют повторять схемы прозвучивания, реализованные в съемных УЗД и мобильных средствах.

Обобщенная функциональная (структурная) схема электронного блока современных микропроцессорных дефектоскопов с жидкокристаллическим (ЖКД) или электролюминесцентным (ЭЛД) дисплеем приведена на рисунке. Электронный блок состоит из следующих основных узлов:

блок управления и индикации, устройство обработки, приемовозбудитель, цифровой интерфейс, встроенный автоматический сигнализатор дефектов (АСД), преобразователь напряжений. Питание переносных дефектоскопов осуществляется от встроенных
аккумуляторных батарей или через сетевой адаптер, который также служит для зарядки аккумуляторных батарей.

Блок управления и индикации, обеспечивающий работу дефектоскопа во всех режимах, состоит из ЖКД или ЭЛД и кнопочной панели управления. Дисплей служит для отображения графической и текстовой информации, поступающей с устройства обработки в соответствии с режимом работы дефектоскопа. Мембранная кнопочная панель уп-
равления используется для задания или изменения параметров настройки, режимов работы, выводимых на экран ЖКД. В некоторых приборах для управления применяются
энкодеры.

Устройство обработки включает главный микропроцессор, а также энергонезависимую и оперативную память (ПЗУ и ОЗУ) и служит для:
• приема управляющих сигналов с кнопочной панели управления, изменения и запоминания параметров настройки дефектоскопа в соответствии с полученными командами;
• управления генерацией зондирующих импульсов, амплитудной и временной селекции принимаемых сигналов;
• обработки и анализа сигналов, поступающих с приемника приемовозбудителя после их преобразования в цифровую форму;

• выдачи графической и текстовой информации на дисплей в соответствии с режимом работы дефектоскопа, а также управления подачей звуковых сигналов блоком АСД при обнаружении дефектов.

Устройство цифрового интерфейса согласует работу составляющих частей дефектоскопа и преобразует аналоговые сигналы в цифровые (АЦП) и цифровые в аналоговые (ЦАП).
Как правило, АЦП — электронное устройство, преобразующее напряжение в двоичный цифровой код. Тем не менее, некоторые неэлектронные устройства с цифровым выходом следует также относить к АЦП, например, некоторые типы преобразователей угол-код. Простейшим одноразрядным двоичным АЦП является компаратор.

Приемовозбудитель предназначен для возбуждения УЗК, усиления их при приеме, нормирования по амплитуде и детектирования.
Приемовозбудитель может иметь один или более каналов.

Преобразователь напряжений предназначен для преобразования напряжения аккумуляторной батареи в напряжения, необходимые для работы всех составных частей дефектоскопа.

Принцип действия ультразвукового дефектоскопа.

В момент времени t0 микропроцессор устройства обработки подает команду на приемовозбудитель для подачи на ПЭП зондирующего электрического импульса и в этот же момент начинает отсчет времени. Через некоторый промежуток времени (время задержки развертки) t1 устройство подает команду на отображение принятых сигналов на экране дефектоскопа.

В промежуток времени от t2 (время задержки строба) до t3 (время окончания строба) устройство обработки анализирует все пришедшие эхо-сигналы и сравнивает их амплитуду с уровнем срабатывания АСД. Если приходит сигнал с амплитудой,
превышающей уровень срабатывания АСД, включается звуковая или (и) световая сигнализация дефекта и вычисляются параметры эхосигнала.

В момент времени t4 отображение информации прекращается, и через некоторое время t5 (период следования зондирующих импульсов) весь цикл повторяется.

Поскольку амплитуда эхо-сигналов мала, они сначала усиливаются в приемовозбудителе усилителем высокой (2,5 МГц) частоты, затем детектируются (выделяется огибающая положительных полупериодов) и еще раз усиливаются. Величина усиления (чувствительность дефектоскопа) задается с кнопочной панели блока управления и индикации (или энкодером) через устройство обработки и цифровой интерфейс.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ