Ультразвуковой дефектоскоп УД2-12 - Курсовая работа

В данной курсовой работе требуется рассмотреть ультразвуковой дефектоскоп УД2-12, его назначение, основные технические характеристики, конструкцию, методы контроля, реализуемые дефектоскопом, также требуется рассчитать основные параметры пьезоэлектрического преобразователя.Дефектоскоп ультразвуковой УД2-12 предназначен для контроля продукции на наличие дефектов (обнаружение дефектов) типа нарушения сплошности и однородности материалов, полуфабрикатов, готовых изделий и сварных соединений, для измерения глубины а координат их залегшим, измерения отношений амплитуд сигналов от дефектов, и работающий на частотах 1,25; 1,8; 2,5; 5,0 и 10,0>МГЦ. Дефектоскоп сохраняет работоспособность при контроле материалов и изделий со скоростями распространения продольных ультразвуковых колебаний (УЗК) в диапазоне от 2240 до 6700 м/с затуханием продольных УЗК не более 3,9 ДБ/см на частоте 2,5 МГЦ. Другие параметры контролируемых объектов, ограничивающие область применения дефектоскопа, устанавливаются в нормативно-технической документации на контроль конкретных видов продукции. Встроенные устройства автоматизированной обработки результатов контроля, позволяют производить настройку и диагностику технического состояния дефектоскопа с элементами самоповерки.Максимальный ток, потребляемый дефектоскопом от источника постоянного тока напряжением 12В - не более 0,58 А. Длительность зоны ВРЧ регулируется в пределах от 10 до 150 мс. Длительность зоны порогового индикатора регулируется в пределах от 3 до 200 мс. Задержка зоны порогового индикатора регулируется в пределах от 0 до 200 мс. Электрическое питание дефектоскопа должно осуществляться от следующих источников питания: сеть переменного тока напряжением (В, частотой Гц; автономный источник питания - аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 12 В.Для надежного обнаружения различно ориентированных внутренних дефектов рельсов в дефектоскопе реализуются следующие методы ультразвукового контроля: теневой, зеркально-теневой (ЗТМ) и эхо-метод.Эхо-метод УЗК основан на излучении в контролируемое изделие коротких зондирующих импульсов и регистрации эхо-сигнала, отраженного от дефекта. Временной интервал между зондирующим и эхоимпульсами пропорционален глубине залегания дефекта, а амплитуда, в определенных пределах, - отражающей способности (размеру) дефекта. К преимуществам эхо-метода относятся: Односторонний доступ к изделию; К недостаткам эхо-метода можно отнести: Большая мертвая зона (широкий зондирующий импульс (ЗИ)); Невозможность контроля качества акустического контакта в процессе перемещения ПЭП, так как при отсутствии дефектов на выходе отсутствуют какие-либо сигналы;Выявление только развитых (больших) дефектов; Локальное изменение акустических свойств материала (сварное соединение не контролируется); Метод основан на анализе снижения амплитуды ДС, связанной с отражением и рассеянием на дефекте в ОК. При реализации ЗТМ в качестве излучателя и приемника УЗВ могут использоваться: Два рядом расположенных ПЭП в отдельных корпусах (рисунок 2), преобразователи работают в раздельном режиме. Две пьезопластины размещены в одном корпусе, причем, приемная и передающая пьезопластины отделены друг от друга электроакустическим экраном (рисунок 3).Теневой метод контроля основан на анализе амплитуды прошедшего через объект контроля сигнала.Дефектоскоп может работать в следующих режимах: 1) режим «DB»-измерение отношения входных амплитуд сигналов в децибелах; 2) режим «MMH»-измерение глубины залегания дефекта в миллиметрах при работе с совмещенном и раздельно-совмещенном ПЭП; Конструкция дефектоскопа состоит из блоков, каркаса и двух съемных полукожухов (верхнего и нижнего). Блоки стабилизатора напряжения, преобразователя напряжения и цифрового отсчета жестко соединены с рамой каркаса и совместно с выпрямителем и блоком ЭДТ образуют блок питания и индикации дефектоскопа. Блок ЭЛТ съемной и вставляется в плату коммутации сверху так же, как и блоки ГИВ, БР, АОД, УП и И0.Рисунок 7 - Функциональная схема дефектоскопаСинхронизатор служит для управления работой всех узлов дефектоскопа в импульсном режиме.При настройке дефектоскопа устанавливается максимальная амплитуда зондирующего импульса. Уменьшать амплитуду можно только при большой амплитуде отраженного сигнала, если все кнопки аттенюатора нажаты, а отраженный сигнал выше верхней границы экрана. Устройство приемное состоит из: аттенюатора, диодного ограничителя, согласователя, регулируемого усилителя, на выходе которого подключается полосовой фильтр, широкополосного усилителя, детектора, ключа, видеоусилителя, схемы регулировки уровня шумов и корректора ВРЧ. После этого радиоимпульсы поступают на детектор, затем выходной сигнал поступает на полосовой фильтр, параллельно которому включен ключ, Включающий УП только на время действия импульса.

Содержание

Введение

1. Назначение дефектоскопа

2. Технические данные

3. Методы контроля, реализуемые дефектоскопом

3.1 Основы эхо-метода

3.2 Основы зеркально-теневого метода

3.3 Теневой метод ультразвукового контроля

4. Конструкция дефектоскопа

5. Функциональная схема дефектоскопа

6. Работа дефектоскопа и блоков

6.1 Синхронизатор

6.2 Генератор импульсов возбуждения

6.3 Устройство приемное (УП)

6.4 Временная регулировка чувствительности (ВРЧ)

6.5 Блок ЭЛТ

6.6 Блок развертки

6.7 Блок АСД

6.8 Блок цифровой обработки (БЦО)

6.9 Блок ИО

7. Расчет пьезоэлектрического преобразователя

7.1 Принципы работы пьезоэлектрического преобразователя

7.2 Расчет основных параметров преобразователя

Заключение

Список литературы