Краткие теоретические сведения

Развертка «типа А» (или А-скан), как простейший способ визуализации и документирования результатов контроля, нашла широкое применение в импульсных ультразвуковых дефектоскопах для ручного контроля (Amplitude – амплитуда). Горизонтальная развертка «типа А» синхронизирована с распространением ультразвукового импульса в контролируемом изделии. На А-скан эхо сигналы от дефектов отображаются в виде импульсов, амплитуда которых пропорциональна размеру дефекта, а временное положение относительно зондирующего импульса пропорционально расстоянию до дефекта (рис. 1.1.), т. е. сигналы представлены в координатной плоскости амплитуда – время распространения ультразвука в изделии. При перемещении ПЭП по поверхности контролируемого изделия изображение непрерывно меняется. Если при перемещении ПЭП запомнить отображение эхо сигналов от дефекта в каждый момент времени, то можно получить «огибающую» эхо сигналов от дефекта, которая является характеристикой формы дефекта.

Графические индикаторы являются наиболее информативными и позволяют выполнить детальный анализ дефектной ситуации. В качестве графических индикаторов широко используются: электроннолучевая трубка (ЭЛТ); жидкокристаллические (ЖК) индикаторы – более экономичные; электролюминесцентные индикаторы; дисплеи с полевым эффектом.

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. На модулятор подается импульс подсвета для увеличения яркости свечения во время прямого хода луча.

      U

ПЭП

                                                 ЗИ                ЭХО              t

Рисунок 1.1. А-скан сигналов в координатах амплитуда (U) – время (t). ЗИ – зондирующий импульс; ЭХО – эхо сигнал от отражателя.

                 Длит. Разв.                                           Аноды           Y

От пов-ти

По слоям                                                  К    М                                       X

                              Имп. Подсв.

Рисунок 1.2. Схема электроннолучевой трубки и генератора напряжения развертки

Для отклонения электронного луча, прошедшего сквозь управляющие аноды, недалеко от анодов располагают перпендикулярно друг другу две пары отклоняющих пластин X и Y. Две пары взаимно перпендикулярных пластин обеспечива­ют возможность смещения пятна в любую точку экрана. Генератор напряжения развертки (ГНР) предназначен для формирования напряжения, необходимого для получения линии раз­вертки на экране дефектоскопа, 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 ультразвука в контролируемом изделии. Это обстоятельство дает возможность наблюдать наэкране раздельно сигналы, пришедшие в разные моменты времени (рис.1.2.). Импульсы пилообразного напряжения подаются на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ. Импульс подсвета, длительность которого равна времени прямого хода луча, подается на модулятор.

Рисунок 1.2. Схема формирования «А-скан» на экране ЭЛТ

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 генератора синхронизирующих импульсов. В режиме по слоям ГНР запускается задержанным синхроимпульсом. В дефектоскопах обычно предусмотрено регули­рование длительности развертки, выбираемое в зависимо­сти от толщины изделия. Длительность развертки определяет толщину отображаемого на экране дефектоскопа контролируемого слоя или масштаб изображения. В зависимости от контролируемой толщины изделия длительность развертки регулируется, но при этом амплитуда пилообразного напряжения остается неизменной, так как ширина экрана не меняется, таким образом, при изменении длительности развертки меняется лишь скорость пробега луча по экрану и масштаб изображения, а также зона контроля. Длина линии развертки пропорциональна амплитуде пилообразного напряжения, она постоянна.

 Формирование изображения сигналов на экране ЭЛТ происходит путем подачи видеоимпульсов с выхода приемного тракта.