Bibliothèque technique gratuite ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Détecteur de défauts à ultrasons. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Indicateurs, détecteurs, détecteurs de métaux Le détecteur de défauts est conçu pour détecter les défauts internes des soudures (pores, fissures, non-fusion, inclusions de laitier, etc.) dans les métaux et certains plastiques. L'appareil vous permet de déterminer à quelle profondeur le défaut se situe entre 7 ... 50 mm avec une précision de ± 1 mm. La fréquence de fonctionnement du détecteur de défauts est de 2,5 MHz. Le temps de réglage du mode de fonctionnement après la mise sous tension est de 0,5 s. Consommation de courant - 30 mA. Le temps de fonctionnement continu du détecteur de défauts à partir de neuf piles D-0,06-1,5 heures Dimensions - 94X58X18 mm, poids - 205 g. Le principe de fonctionnement du détecteur de défauts repose sur la propriété des vibrations ultrasonores (UK) d'être réfléchies par les défauts internes du matériau qui conduit ces vibrations. Une courte impulsion radio est convertie par les plaques piézoélectriques В1-ВЗ du détecteur (Fig. 1) en une impulsion ultrasonore, qui se propage à travers la couche de liquide de contact dans le matériau sous la forme d'un faisceau divergent d'ondes transversales. Les vibrations ultrasonores réfléchies par le défaut agissent à leur tour sur les plaques piézoélectriques V1-VXNUMX, excitation en elles de la FEM, qui est amplifiée, convertie et envoyée au détecteur de défauts. Pour éliminer les faux signaux (réflexions du cordon de renforcement, etc.), la présence de défauts est déterminée par le dispositif de signalisation uniquement dans le volume de fusion de la soudure - la "zone de contrôle".
Le détecteur de défauts a deux modes de fonctionnement : "Recherche" et "Evaluation". La largeur du diagramme de rayonnement (Fig. 1) dans le plan vertical en mode "Recherche" - φ1=13°, et en mode "Evaluation" - φ2=8,5°. Cela vous permet de déterminer d'abord la présence d'un défaut, puis son emplacement. L'angle d'entrée (pho) dépend des matériaux soudés, pour l'acier il est de 67°. Le schéma de principe du détecteur de défauts est illustré à la fig. 2, et le chronogramme de son fonctionnement est représenté sur la Fig. 3. Le détecteur de défauts se compose d'un générateur d'impulsions radio, d'un détecteur de défauts, d'un amplificateur à large bande, d'un dispositif d'égalisation d'amplitude temporaire, d'un stabilisateur de tension d'alimentation et d'un convertisseur. Le générateur d'impulsions radio est monté sur un dinistor V1. Une impulsion de courant traversant le dinistor V1 excite une impulsion radio dans le circuit L1B3 en mode "Recherche" ou L1B1-B3R1 en mode "Evaluation". Sa durée au niveau 0,5 est de 0,4 µs. La sensibilité de l'appareil en mode "Evaluation" est réglée par la résistance R43. L'impulsion radio prélevée sur la partie de la bobine L1 est convertie par la diode V2 en une impulsion positive 1 (Fig. 3), qui déclenche le retardateur unique du détecteur de défaut sur les transistors V18, V19. La durée de l'impulsion unique du vibreur dépend de la position du curseur de la résistance R30. L'impulsion différenciée 2 (Fig. 3) du vibreur unique, qui a traversé l'inverseur sur le transistor V20, active le vibrateur unique de la "zone de commande" du dispositif de signalisation sur les transistors V22, V23. La durée d'impulsion 3 (Fig. 3) de ce vibreur unique est régulée par la résistance R35 "P" (distance au défaut). Depuis le collecteur du transistor V22, l'impulsion entre dans la base du transistor V6 du dispositif de coïncidence sur les transistors V6, V7 du dispositif de signalisation.
Si un défaut survient dans la "zone de contrôle", l'impulsion réfléchie par celle-ci et convertie par les plaques piézoélectriques V1-VZ est amplifiée par un amplificateur à large bande sur les microcircuits A1. A2. Pour protéger l'amplificateur des surtensions à l'entrée, un limiteur à deux voies est inclus sur les diodes V3, V4. Ensuite, l'impulsion radio est détectée et limitée en cascade sur le transistor V5 du détecteur de défaut et agit sur la base du transistor V7 du dispositif de coïncidence (impulsion 4 sur la Fig. 3). La résistance R12 peut modifier le seuil de limitation des impulsions dans le détecteur-limiteur. A partir du collecteur du transistor V8, une impulsion positive déclenche d'abord un seul vibreur de lumière (transistors V9, VIO), puis un seul vibreur de son (V12, V13) indicateurs, signalant la présence d'un défaut dans la "zone de contrôle" . L'indicateur sonore, en plus du seul extenseur d'impulsions vibreur, contient un multivibrateur sur les transistors V15, V16. En cas de défaut, la LED H1 "D" (défaut) s'allume brièvement et un signal retentit dans les téléphones B4. Pour égaliser la sensibilité du dispositif par la profondeur des défauts, un dispositif d'égalisation temporelle de l'amplitude des impulsions radio sur les éléments R3R4C3 a été introduit dans le détecteur de défauts. Il génère des impulsions de tension négative croissante de manière exponentielle, qui sont envoyées à l'entrée de la puce A1, Le stabilisateur sur le transistor V29 et le convertisseur sur le transistor V26 et les diodes V24, V25 fournissent au détecteur de défauts les tensions d'alimentation nécessaires. Le connecteur X1 est utilisé pour connecter un détecteur externe et une alimentation électrique, ainsi que des installations automatisées et semi-automatisées lors de l'utilisation d'un détecteur de défauts en tant qu'ensemble avec eux. Dans le détecteur de défauts, les condensateurs C22 et C26 doivent avoir un petit TKE. Le transformateur T1 est enroulé sur un noyau annulaire en ferrite M1500NM, taille K16X8X6. L'enroulement I contient 14 tours de fil PEV-1 0,6, l'enroulement II - 13 tours de fil PEV-1 0,12, les enroulements III et IV - 350 tours de fil PEV.1 0,08 chacun. La bobine L1 est enroulée sur un mandrin de diamètre 5 et de longueur 3 mm et contient 40 spires de fil PELSHO 0,35, la prise se fait à partir de la 8ème spire, à compter de la sortie reliée au fil commun. Le détecteur de défauts (Fig. 4) est en verre organique. Les plaques piézo sont en titanate de baryum, leurs dimensions sont indiquées sur la figure. Pré-équipées en taille, et donc en fréquence, les plaques sont collées dans les fentes avec de la colle époxy.
La résistance variable R35 est constituée de la résistance SP5-3. Sa partie supérieure est coupée avec une lime, la vis de réglage est retirée et un cadran avec une échelle est fixé au curseur avec de la colle époxy. La mise en place d'un détecteur de défauts commence par l'installation d'une génération stable dans le convertisseur de tension, en sélectionnant la résistance R39. Ensuite, le taux de répétition requis (120 ... 150 impulsions / s) des impulsions du générateur d'impulsions radio est obtenu en sélectionnant la résistance R2. Des amplitudes d'impulsions radio de 70 ... 80 V sont obtenues en sélectionnant un dinistor V1. Après cela, en sélectionnant les condensateurs C22 et C26, les limites de changement lors de la rotation des moteurs des résistances R30 et R35 sont fixées pour la durée des impulsions des vibrateurs simples à retard (10 ... 25 μs) et le "contrôle zone" (7 ... 45 μs). Ensuite, en plaçant le détecteur de défauts sur un échantillon d'acier ou de verre organique présentant un défaut sous la forme d'un trou d'un diamètre de 2,5 ... 3 mm et d'une profondeur de 10 ... 50 mm, percé perpendiculairement à l'axe de du faisceau ultrasonore, la présence d'une impulsion réfléchie par le défaut est vérifiée au point de contrôle KT1. L'amplitude de 1,8 ... 2 V de l'impulsion réfléchie par le défaut est réglée alternativement par les résistances R43 et R12. Ensuite, le curseur de la résistance R4 est tourné jusqu'à ce que les amplitudes des signaux réfléchis par les mêmes défauts (trous) à différentes profondeurs dans les 7 ... 50 mm ne diffèrent pas de plus de 20%. Lorsque vous travaillez avec un détecteur de défauts, lubrifiez d'abord la surface près du joint avec un liquide de contact (eau, huile ou glycérine). Réglez ensuite le disque "P" de la résistance R35 sur la distance maximale et, en allumant le détecteur de défauts avec le bouton S2 en mode "Recherche", déplacez-le le long de la couture. L'apparition d'un signal sonore dans le téléphone indique la présence d'un défaut dans la "zone de contrôle". Pour déterminer l'emplacement du défaut, appuyez simultanément sur les boutons S1 "Estimation S2" et, en déplaçant le détecteur de défauts sur la couture, pointez les positions auxquelles l'indicateur lumineux W "D" s'éteint. Ensuite, le détecteur de défauts est installé dans le milieu entre les positions trouvées. , l'échelle détermine la profondeur du défaut au moment où l'indicateur lumineux H "D" s'éteint. Auteurs : A. Bondarenko, N. Bondarenko ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru Voir d'autres articles section Indicateurs, détecteurs, détecteurs de métaux. Lire et écrire utile commentaires sur cet article. Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique : Piège à air pour insectes
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