Робоча частота дефектоскопа - 2,5 МГц. Час встановлення робочого режиму після включення живлення - 0,5 с. Споживаний струм - 30 мА. Час безперервної роботи дефектоскопа від дев'яти акумуляторів Д-0,06-1,5 ч. Габарити - 94Х58Х18 мм, маса - 205 р.
Принцип роботи дефектоскопа заснований на властивості ультразвукових коливань (КК) відбиватися від внутрішніх дефектів матеріалу, що проводить ці коливання. Короткий радіоімпульс перетворюється пьезопластинами В1-ВЗ шукача (рис. 1) у імпульс КК, які через шар контактує рідини поширюються в матеріалі у вигляді розходиться пучка поперечних хвиль. Ультразвукові коливання, відбитих від дефекту, в свою чергу, впливають на пьезопластины В1-ВЗ, збуджуючи в них ЕРС, яка підсилюється, перетворюється і подається на сигналізатор дефектів. Для усунення помилкових сигналів (відбиттів від валика посилення йшла і ін) наявність дефектів сигналізатором визначається тільки в обсязі сплавлення шва - "зоні контролю".
Рис.1
Дефектоскоп має два режими роботи: "Пошук" і "Оцінка". Ширина діаграми спрямованості (рис. 1) у вертикальній площині в режимі "Пошук" - ф1=13°, а в режимі "Оцінка" - ф2=8,5°. Це дозволяє спочатку визначити наявність дефекту, а потім його розташування. Кут введення (фо) залежить від зварених матеріалів, для сталі становить 67°.
Принципова схема дефектоскопа зображена на рис. 2, а часова діаграма його роботи - на рис. 3.
Рис.2 (натисніть для збільшення)
Дефектоскоп складається з генератора радіоімпульсів, сигналізатора дефектів, широкосмугового підсилювача, пристрої тимчасового вирівнювання амплітуди, стабілізатора напруги живлення і перетворювача. Генератор радіоімпульсів зібраний на динисторе V1. Імпульс струму, що проходить через діністор V1, збуджує в контурі L1B3 в режимі "Пошук" або L1B1-B3R1 в режимі "Оцінка" радіоімпульс. Його тривалість на рівні 0,5 становить 0,4 мкс. Чутливість приладу в режимі "Оцінка" встановлюють резистором R43. Знятий з частини котушки L1 радіоімпульс перетворюється діодом V2 в позитивний імпульс 1 (рис. 3), який запускає одновібратор затримки сигналізатора дефектів на транзисторах V18, V19. Тривалість імпульсу одновібратора залежить від положення движка резистора R30. Продифференцированный імпульс 2 (рис. 3) одновібратора, що пройшов через інвертор на транзисторі V20, включає одновібратор "зони контролю" сигналізатора на транзисторах V22, V23. Тривалість імпульсу 3 (рис. 3) цього одновібратора регулюють резистором R35 "Р" (відстань до дефекту). З колектора транзистора V22 імпульс надходить на базу транзистора V6 пристрою збіги на транзисторах V6, V7 сигналізатора.
Рис.3
Якщо в "зоні контролю" зустрічається дефект, імпульс, відбитий від нього і перетворений пьезопластинами В1-ВЗ, підсилюється широкосмуговим підсилювачем на мікросхемах A1. A2. Для захисту підсилювача від перенапруг по входу включений двосторонній обмежувач на діодах V3, V4. Далі радіоімпульс детектується і обмежується в каскаді на транзисторі V5 сигналізатора дефектів і впливає на базу транзистора V7 пристрою збігу (імпульс 4 на рис. 3). Резистором R12 можна змінювати поріг обмеження імпульсів в детекторі-обмежувачі. З колектора транзистора V8 позитивний імпульс спочатку запускає одновібратор світлового (транзистори V9, VIO), а потім одновібратор звукового (V12, V13) індикаторів, що сигналізують про наявність дефекту в "зоні контролю". Звуковий індикатор, крім одновібратора-розширювача імпульсів, містить мультивібратор на транзисторах V15, V16. При наявності дефекту короткочасно засвічується світлодіод H1 "Д" (дефект) і звучить сигнал в телефонах В4.
Для вирівнювання чутливості приладу по глибині залягання дефектів у дефектоскоп введено пристрій тимчасового вирівнювання амплітуди радіоімпульсів на елементах R3R4C3. Воно формує імпульси негативного експоненціально зростаючої напруги, які надходять на вхід мікросхеми A1,
Стабілізатор на транзисторі V29 і перетворювач на транзисторі V26 і діодах V24, V25 забезпечують дефектоскоп необхідними напругами живлення.
Разьем X1 служить для підключення зовнішніх шукача і джерела живлення, а також автоматизованих і полуавтоматизированных установок при роботі дефектоскопа в комплекті з ними.
У дефектоскопе конденсатори С22 і С26 повинні мати малий ТКЕ.
Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому сердечнику з фериту М1500НМ типорозміру К16Х8Х6. Обмотка I містить 14 витків дроту ПЕВ-1 0,6, обмотка II - 13 витків дроту ПЕВ-1 0,12, обмотки III і IV - по 350 витків дроту ПЕВ.1 0,08.
Котушка L1 намотана на оправці діаметром 5 і довжиною 3 мм і містить 40 витків дроту ПЕЛШО 0,35, зроблений відвід від 8-го витка, рахуючи від висновку, сполученого з загальним проводом.
Шукач дефектоскопа (рис. 4) виготовлений з органічного скла. Пьезопластины виконані з титанату барію, їх розміри показані на малюнку. Заздалегідь підігнані по розмірах, а отже, і по частоті пластини приклеюють в щілини епоксидним клеєм.
Рис.4
Змінний резистор R35 роблять з резистора СП5-3. Його верхню частину спилюють напилком, регулювальний гвинт видаляють, а на повзунок епоксидним клеєм прикріплюють диск зі шкалою.
Налагодження дефектоскопа починають з встановлення стійкої генерації в перетворювачі напруги, підбираючи резистор R39. Далі отримують необхідну частоту повторення (120...150 імп/с) імпульсів генератора радіоімпульсів, підбираючи резистор R2. Амплітуди радіоімпульсів в 70...80 У досягають підбором динистора V1. Після цього підбором конденсаторів С22 і С26 встановлюють межі зміни при обертанні движків резисторів R30 і R35 тривалості імпульсів одновибраторов затримки (10...25 мкс) і "зони контролю" (7...45 мкс).
Потім, розташувавши дефектоскоп на зразку із сталі або органічного скла з дефектом у вигляді отвори діаметром 2,5...3 мм з глибиною 10...50 мм, просвердленого перпендикулярно осі ультразвукового пучка, перевіряють в контрольній точці КТ1 наявність відбитого від дефекту імпульсу. Амплітуду 1,8...2 В відбитого від дефекту імпульсу встановлюють по черзі резисторами R43 і R12. Далі обертають движок резистора R4 до тих пір, поки амплітуди відбитих сигналів від однакових дефектів (отворів) на різній глибині в межах 7...50 мм не відрізнялися більше ніж на 20%.
При роботі з дефектоскопом спочатку змащують поверхню близько шва контактує рідиною (водою, олією чи гліцерином). Потім встановлюють диск "Р" резистора R35 на максимальну відстань і, включивши кнопкою S2 дефектоскоп у режим "Пошук", переміщують його вздовж шва. Поява звукового сигналу в телефоні свідчить про наявність дефекту в "зоні контролю". Для визначення місця розташування дефекту одночасно натискають на кнопки S1 "Оцінками S2 і, переміщаючи дефектоскоп поперечно шву, наводять положення, при яких світловий індикатор Ш "Д" гасне. Далі дефектоскоп встановлюють посередині між знайденими положеннями. І нарешті, обертаючи диск "Р" резистора R35, за шкалою визначають глибину залягання дефекту з моменту, коли світловий індикатор H "Д" гасне.
Автори: А.с Бондаренко, Н. Бондаренко; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru