Индикаторы дефектоскопа

В качестве индикаторов дефектов в дефектоскопах используют:

1. Пороговые индикаторы, которые срабатывают при превышении (уменьшении) амплитуд сигналов выше (ниже), заданного амплитудного порога в заданном временном интервале. К пороговым индикатором относятся:

• Звуковые;

• Световые;

• Релейные, включаются тот или иной механизм (например: краскоотметчик, электромагнит вытягивает браковочные изделие в другой лоток).

2. Графические индикаторы позволяют отображать последовательность зондирующих импульсов возможных эхо-сигналов от дефектов и донных сигналов в графическом виде. Графические индикаторы являются наиболее информативными и позволяют выполнить детальный анализ дефектной ситуации. В качестве графических индикаторов широко используются:

• ЭЛТ электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)

• ЖК индикаторы – менее энергоемкие

• Электролюминесцентные индикаторы

• Дисплеи с полевым эффектом

3. Цифровые индикаторы позволяют отображать параметры эхо-сигналов (амплитуду, время, глубину в цифровом виде). Цифровые индикаторы как самостоятельные используются редко, т.к. являются недостаточно информативными и используются как дополнительные к пороговым и графическим индикаторам.

Как правило, пороговые индикаторы в большинстве случаев используются как предупреждающие и не всегда позволяют выделить эхо-сигналы от дефектов на фоне помех.

ЭЛТ электронно-лучевая трубка

Графическое изображение эхо-сигналов в ЭЛТ создается за счет управления электронным пучком и отображением положения пучка на экране с помощью люминафорного слоя.

ЭЛТ- прибор, преобразующий электрический сигнал в световое изображе­ние с помощью электронного луча направляемого на экран, покрытый составом, способным светиться при бомбардировке его электронами. Поток электронов создает подогревный катод К. Катод помещается внутри цилиндра М, который называется управляющим электродом или модулятором, затем располагаются два анода. Каждая из систем электродов следует рассматривать как сложную собирательную электростатическую линзу, фокусное расстояние которой зависит от со­отношения напряжений на составляющих эту линзу электродах. Для отклонения электронного пучка, прошедшего сквозь анод, недалеко от анода располагают перпендикулярно друг другу две пары отклоняющих пластин X и У. Две пары взаимно перпендикулярных пластин обеспечива­ют возможность смещения пятна в любую точку экрана.

Генератор напряжения развертки ГНР предназначен для формирования пилообразного напряжения, необходимого для получения линии раз­вертки на экране ЭЛТ, а также импульса подсвета для увеличения яркости изображения во время прямого хода луча.

ГНР обеспечивает перемещение луча по горизонтали, заставляя его высвечивать на экране ЭЛТ горизонтальную линию . Эту линию называют линией развертки. Перемещение светящегося пятна по линии развертки происходит синхронно с распространением УЗ волн в контролируемом изделии. Это обстоятельство дает возможность наблюдать на экране раздельно сигналы, пришедшие на преобразователь в разные моменты времени.

В большинстве дефектоскопов ГНР может работать в режиме "от поверхности " и в режиме "по слоям". В режиме от поверхности запуск ГНР производится одновременно с излучением зондирующего импульса от ГСИ. Импульсы пилообразного напряжения подаются на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ. Импульс положительной полярности с ГНР используется в качестве импульса подсвета прямого хода луча. В режиме по слоям ГНР запускается задержанным СИ.

В дефектоскопах обычно предусмотрено плавное и ступенчатое регули­рование длительности развертки (во времени), выбираемое в зависимо­сти от толщины изделия. Таким образом, в нижней части экрана ЭЛТ формируется горизонтальная линия (линия развертки) длительность которой равна длительности прямого хода луча. Ее длительность обычно выбирают двойному времени побега УЗК по всей толщине контролируемого изделия.

Формирование эхо-сигналов на экране ЭЛТ происходит путем подачи видеоимпульсов с выхода приемного тракта (видеоусилителя). Также для уменьшения требуемой величины подавляемого напряжения используется парафазный усилитель вертикального отклонения.

Длительность развертки – длительность прямого хода луча определяет наблюдаемую толщину контролируемого объекта и обычно регулируется оператором в достаточно больших пределах

С целью исключения наблюдаемости обратного хода луча на экране на управляющий электрод (модулятор) с ГНР подают импульс прямоугольной формы длительностью равной длительности переднего фронта пилообразного напряжения.

В зависимости от частоты посылок СИ изображение на экране формируется путем пробега электронного луча от 100(ручные дефектоскопы) до 4000 (вагон – дефектоскоп) раз в секунду.

Длина линии развертки пропорциональна амплитуде пилообразного напряжения, она постоянна.

Длительность развертки определяет толщину контролируемого слоя или масштаб изображения. В зависимости от контролируемой толщины изделия оператор может регулировать длительность развертки, но при этом амплитуда пилообразного напряжения должна оставаться неизменна, так как ширина экрана не меняется, таким образом при изменении длительности развертки меняется лишь скорость пробега луча пои экрану и масштаб изображения.

	На временных диаграммах показан принцип получения изображения на ЭЛТ многократно отраженных сигналов при прозвучивании объекта прямым ПЭП.
	1 - сигналы с выхода видео усилителя, поступающие на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ (многократные донные отражения). 2, 3 - ГНР в режиме “от поверхности”. 4 - ГНР в режиме "по слоям" Толщина контролируемого слоя определяется длительностью развертки, т.е. регулятором " " Неконтролируемая зона определяется положением регулятора " " «задержка развертки».

В практике контроля возникает необходимость поверять не по всей высоте, а контролировать только определенный слой, залегающий на заданной глубине.

1. Контроль зоны шейки рельса с поверхности катания.

2. Иммерсионный контроль.

3. Контроль би-металлов.

В этом случае на экране необходимо отражать эхо-сигналы не с момента излучения зондирующих импульсов, а с момента входа УЗ в контролируемый слой. Для этих случаев применяют так называемый режим по слоям (режим задержанной развертки).

В практике контроля весьма часто возникает необходимость анализа отдельного участка (слоя) контролируемого изделия, при этом использование обычного типового режима контроля (режим от поверхности) не всегда эффективен, так как зона наблюдения на экране, в которой возможно появление эхо-сигнала весьма мала. Эффективность контроля можно существенно повысить, используя режим «по слоям» при котором длительность развертки выбирают такой, чтобы эхо-сигналы от контролируемого слоя отображались по всей ширине экран, а ГНР запускают не СИ, а импульсом, задержанным относительно СИ на величину двойного побега УЗК по толщине изделия равного высоте неконтролируемого слоя. Таким образом, в функциональной схеме дефектоскопа появляется дополнительный блок – блок задержки СИ.