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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Detector ultrasónico de fallas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Indicadores, detectores, detectores de metales El detector de fallas está diseñado para detectar defectos internos en soldaduras (poros, grietas, falta de fusión, inclusiones de escoria, etc.) en metales y algunos plásticos. El dispositivo le permite determinar a qué profundidad se encuentra el defecto dentro de 7 ... 50 mm con una precisión de ± 1 mm. La frecuencia de funcionamiento del detector de fallas es de 2,5 MHz. El tiempo de configuración del modo de funcionamiento después del encendido es de 0,5 s. Consumo de corriente - 30 mA. El tiempo de funcionamiento continuo del detector de fallas de nueve baterías D-0,06-1,5 horas Dimensiones - 94X58X18 mm, peso - 205 g. El principio de funcionamiento del detector de defectos se basa en la propiedad de las vibraciones ultrasónicas (UK) de reflejarse en los defectos internos del material que conduce estas vibraciones. Las piezoplacas В1-ВЗ del detector (Fig. 1) convierten un pulso de radio corto en un pulso ultrasónico, que se propaga a través de la capa del líquido de contacto en el material en forma de un haz divergente de ondas transversales. Las vibraciones ultrasónicas reflejadas por el defecto, a su vez, actúan sobre las placas piezoeléctricas V1-VXNUMX, excitando en ellas el campo electromagnético, que se amplifica, convierte y alimenta al detector de defectos. Para eliminar señales falsas (reflejos del cordón de refuerzo, etc.), el dispositivo de señalización determina la presencia de defectos solo en el volumen de fusión de la soldadura, la "zona de control".
El detector de defectos tiene dos modos de funcionamiento: "Búsqueda" y "Evaluación". Ancho del diagrama direccional (Fig. 1) en el plano vertical en el modo "Buscar" - φ1=13°, y en el modo "Evaluación" - φ2=8,5°. Esto le permite determinar primero la presencia de un defecto y luego su ubicación. El ángulo de entrada (pho) depende del material soldado, para el acero es de 67°. El diagrama esquemático del detector de defectos se muestra en la fig. 2, y el diagrama de tiempo de su operación se muestra en la Fig. 3.
El detector de defectos consta de un generador de impulsos de radio, un detector de defectos, un amplificador de banda ancha, un dispositivo de ecualización de amplitud temporal, un estabilizador de tensión de alimentación y un convertidor. El generador de impulsos de radio está montado sobre un dinistor V1. Un pulso de corriente que pasa a través del dinistor V1 excita un pulso de radio en el circuito L1B3 en el modo "Búsqueda" o L1B1-B3R1 en el modo "Evaluación". Su duración en el nivel 0,5 es de 0,4 µs. La sensibilidad del dispositivo en el modo "Evaluación" la establece la resistencia R43. El pulso de radio tomado de la parte de la bobina L1 es convertido por el diodo V2 en un pulso positivo 1 (Fig. 3), que activa el vibrador único de retardo del detector de defectos en los transistores V18, V19. La duración del pulso del vibrador único depende de la posición del control deslizante de la resistencia R30. El pulso diferenciado 2 (Fig. 3) del vibrador único, que pasó a través del inversor en el transistor V20, enciende el vibrador único de la "zona de control" del dispositivo de señalización en los transistores V22, V23. La duración del pulso 3 (Fig. 3) de este vibrador único está regulada por la resistencia R35 "P" (distancia al defecto). Desde el colector del transistor V22, el pulso ingresa a la base del transistor V6 del dispositivo de coincidencia en los transistores V6, V7 del dispositivo de señalización.
Si se produce un defecto en la "zona de control", el pulso reflejado en ella y convertido por las placas piezoeléctricas V1-VZ se amplifica mediante un amplificador de banda ancha en los microcircuitos A1. A2. Para proteger el amplificador de sobretensiones en la entrada, se incluye un limitador de dos vías en los diodos V3, V4. A continuación, el pulso de radio se detecta y limita en cascada en el transistor V5 del detector de defectos y actúa sobre la base del transistor V7 del dispositivo de coincidencia (pulso 4 en la Fig. 3). La resistencia R12 puede cambiar el umbral del límite de pulso en el detector-limitador. Desde el colector del transistor V8, un pulso positivo activa primero un único vibrador de luz (transistores V9, VIO) y luego un único vibrador de indicadores sonoros (V12, V13), señalando la presencia de un defecto en la "zona de control". . El indicador de sonido, además del expansor de pulso-vibrador único, contiene un multivibrador en los transistores V15, V16. Si hay un defecto, el LED H1 "D" (defecto) se enciende brevemente y suena una señal en los teléfonos B4. Para igualar la sensibilidad del dispositivo de acuerdo con la profundidad de los defectos, se introdujo en el detector de fallas un dispositivo para la ecualización temporal de la amplitud de los pulsos de radio en los elementos R3R4C3. Genera pulsos de voltaje negativo que aumenta exponencialmente, que se alimentan a la entrada del chip A1, El estabilizador en el transistor V29 y el convertidor en el transistor V26 y los diodos V24, V25 proporcionan al detector de fallas los voltajes de suministro necesarios. El conector X1 se utiliza para conectar un detector externo y una fuente de alimentación, así como instalaciones automáticas y semiautomáticas cuando se opera un detector de fallas como un conjunto con ellas. En el detector de fallas, los capacitores C22 y C26 deben tener un TKE pequeño. El transformador T1 está enrollado en un núcleo de anillo hecho de ferrita M1500NM, tamaño K16X8X6. El devanado I contiene 14 vueltas de cable PEV-1 0,6, el devanado II - 13 vueltas de cable PEV-1 0,12, los devanados III y IV - 350 vueltas de cable PEV.1 0,08 cada uno. La bobina L1 está enrollada en un mandril de 5 de diámetro y 3 mm de longitud y contiene 40 vueltas de alambre PELSHO 0,35, la derivación se realiza a partir de la 8ª vuelta, contando desde la salida conectada al cable común. El buscador del detector de fallas (Fig. 4) está hecho de vidrio orgánico. Las piezoplacas están hechas de titanato de bario, sus dimensiones se muestran en la figura. Premontadas en tamaño, y por tanto en frecuencia, las placas se pegan en las ranuras con cola epoxi.
La resistencia variable R35 está hecha de la resistencia SP5-3. Su parte superior se corta con una lima, se quita el tornillo de ajuste y se une un dial con una escala al control deslizante con pegamento epoxi. El establecimiento de un detector de fallas comienza con la instalación de generación estable en el convertidor de voltaje, seleccionando la resistencia R39. A continuación, la tasa de repetición requerida (120 ... 150 pulsos / s) de los pulsos del generador de pulsos de radio se obtiene seleccionando la resistencia R2. Las amplitudes de los pulsos de radio de 70 ... 80 V se logran seleccionando un dinistor V1. Después de eso, al seleccionar los condensadores C22 y C26, los límites de cambio durante la rotación de los motores de las resistencias R30 y R35 se establecen durante la duración de los pulsos de los vibradores individuales de retardo (10 ... 25 μs) y el "control zona" (7 ... 45 μs). Luego, colocando el detector de defectos sobre una muestra de acero o vidrio orgánico con un defecto en forma de un orificio con un diámetro de 2,5 ... 3 mm y una profundidad de 10 ... 50 mm, perforado perpendicularmente al eje de Mediante el haz ultrasónico se comprueba en el punto de control KT1 la presencia de un impulso reflejado por el defecto. La amplitud de 1,8 ... 2 V del pulso reflejado por el defecto se establece alternativamente mediante las resistencias R43 y R12. A continuación, se gira el control deslizante de la resistencia R4 hasta que las amplitudes de las señales reflejadas de los mismos defectos (agujeros) a diferentes profundidades dentro de 7 ... 50 mm no difieran en más del 20%. Cuando trabaje con un detector de fallas, primero lubrique la superficie cerca de la costura con un líquido de contacto (agua, aceite o glicerina). Luego, coloque el disco "P" de la resistencia R35 a la distancia máxima y, al encender el detector de fallas con el botón S2 en el modo "Buscar", muévalo a lo largo de la costura. La aparición de una señal de sonido en el teléfono indica la presencia de un defecto en la "zona de control". Para determinar la ubicación del defecto, presione simultáneamente los botones S1 "Estimar S2" y, moviendo el detector de defectos a través de la costura, señale las posiciones en las que se apaga el indicador luminoso W "D". A continuación, el detector de defectos se instala en el medio entre las posiciones encontradas Y finalmente, girando el disco "P" de la resistencia R35, la escala determina la profundidad del defecto en el momento en que se apaga el indicador luminoso H "D". Autores: A. Bondarenko, N. Bondarenko; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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