орпуси та електричних з'єднань. Завдання розрахунку полягає в тому, щоб отримати перетворювач із заданою акустичної добротністю, оскільки саме вона визначає тривалість випромінюваних імпульсів.
Відомо, що добротність навантаженої з двох сторін п'єзоелектричної пластини визначається рівністю:
де RI і R II - коефіцієнти відбиття від граней п'єзопластини.
де - коефіцієнт відбиття вода/матеріал,
- коефіцієнт відбиття матеріал/демпфер.
Знаходимо.
Виготовимо пластину з п'єзокераміки ЦТСНВ - 1 (Zк=22 € 10 6 кг/м 2 с). В якості демпфера виберемо матеріал, імпеданс якого дорівнює Z д=2,3 · 10 6 кг/м 2 с - полімерна основа і наповнювач вольфрам в порошку.
12. Функціональна схема пристрою
На малюнку 11 зображена функціональна схема установки для контролю нашого виробу.
Малюнок 11. Функціональна схема автоматизованої установки ультразвукового контролю
Блок генераторів (БГ) забезпечує почергове збудження перетворювачів. Блок обробки сигналів (БОС) - потрібен для вироблення стробирующих імпульсів і обробки сигналів, отриманих з приймача. Блок генератора імпульсів запису (ГІС) - забезпечує реєстрацію отриманих сигналів на спеціальному папері. Папір простягається через спеціальний пристрій синхронно руху лінійки датчиків. Синхронність забезпечують сельсин-датчик (СD) і сельсин-приймач (СП), який забезпечує магнітну зв'язок. РП і РD - задающий і прийомний редуктора. Рухливі голки ГИЗ, синхронні руху лінійки датчиків, забезпечують запис форми і розміру дефекту. Нерухомі голки записують додаткову інформацію - глибину залягання дефекту і його розміри.
Блок генераторів складається з одного загального синхронізатора (С) і 21 ідентичних каналів збудження.
Малюнок 12. Блок генераторів
Синхронізатор забезпечує необхідну тимчасову послідовність. Частота синхронізатора визначає період проходження зондувальних посилок.
Кожен канал складається з тактового мультивібратора (ТМ), модулятора (М), генератора високої частоти (ГВЧ), перетворювача (П) і узгоджувального каскаду (СК).
Кожен канал запускається з деяким зміщенням в часі. Це задається імпульсом, який видає тактовий мультивибратор.
В якості генератора імпульсів збудження використовуємо ключовий генератор, принципова електрична схема якого зображена на малюнку 12.
Малюнок 13. Генератор ВЧ
Транзистор включений за схемою із загальною базою. Резисторний дільник напруги R1-R2 створює на базі зміщення робочої точки. Конденсатор C3 шунтирует R2 по високій частоті. R3 включений в емітерний ланцюг для обмеження струму, що протікає через транзистор. Конденсатор C1 і котушка L1 утворюють частотозадающей коливальний контур. Конденсатор C2 забезпечує позитивний зворотний зв'язок (ПОС), необхідну для генерації.
Щоб зменшити число електронних каналів, перетворювачі підключаються не поодинці, а групами. Виходить досить складна система взаємодіючих електронних і акустичних каналів, що забезпечує необхідні значення параметрів сканування. Ця система була розроблена в Санкт-Петербурзькому державному електротехнічному університеті і отримала назву багатоканального електронного сканування.
Малюнок 14. Електронна схема
Тактовий генератор (ТГ) виробляє послідовність імпульсів, що визначають частоту почергового спрацьовування генераторів високочастотних імпульсів. Ці імпульси подаються на розподільник імпульсів (РІ). З виходів розподільника почергово запускаються генератори (Г1 ... Г5). Кожен з генераторів збуджує по чотири випромінюючих перетворювача. Ультразвукові імпульси від перетворювачів проходять через водні затримки, контрольовані трубу і потрапляють на приймальні перетворювачі. Після кожного спрацьовування генератора сигнали, що приймаються потрапляють на ОК і повертаються назад. Прийняті сигнали потрапляють на вхід трьох підсилювально-логічних блоків (УЛБ).
ВИСНОВОК
У курсовому проекті була розроблена автоматизована установка для контролю сталевих безшовних труб. Вирішені наступні завдання:
. В якості методів контролю обраний луна-метод.
2. Перетворювач обраний прямий, в якості матеріалу п'єзопластини рекомендується використовувати ЦТСНВ - 1;
Обрано оптимальні параметри контролю:
. Спо...
