IT8222592A1 - Procedimento per rilevare incompletezze in pezzi metallici, come acciaio, mediante ultrasuoni - Google Patents
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Description
D E S C R I Z I O N E
dell 'invenzione industriale dal titolo:
"procedimento per rilevare incompletezze in pezzi metallici, come acciaio, mediante ultrasuoni",
R I A S S U N T O
L'invenzione concerne un procedimento per rilevare incompletezze in pezzi metallici come acciaio, specialmente incompletezze che si estendono parallelamente alle superiici e sono situate in vicinanza della superficie interna, con l'ausilio di onde ultraso niche che incidono perpendicolarmente alle superfici dei pezzi. Per poter effettuare in maniera semplice il controllo dell'intervallo di spessore parietale fra spessore parietale minimo e spessore parietale effettivo, cosa che finora era possibile solo in maniera incompleta e inoltre con impianti di costi considerevolmente elevati, viene proposto che un segnale di difetto, derivante da un'incompletezza e superiore ad una intensit? di indicazione preassegnabile, avvia un intervallo di attesa dei segnali, e inoltre che il risultante eco della parete posteriore, che cade in questo intervallo di attesa, al superamento di un'intensit? di indicazione preassegnabile attiva una segnalazione di difetto. Con questo procedimento ? possibile impiegare ulteriormente gli esistenti impianti per il controllo delle sdoppiature, quando abbia luogo un'integrazione od una modifica nel senso della rivendicazione 2 (Figura 6).
D E S C R I Z I O N E
L'invenzione concerne un procedimento per rilevare incompletezze in pezzi metallici come acciaio, mediante ultrasuoni, specialmente incompletezze, che si estendono parallelamente alle superfici e sono situate in vicinanza della superficie interna, con onde ultrasoniche incidenti perpendicolarmente alle superfici dei pezzi, nonch? concerne un apparecchio per la prova ad ultrasuoni per attuare il procedimento.
Notoriamente per questa prova si impiega un procedimento di riflessione degli impulsi, laddove con l'ausilio di un diaframma si sorveglia la fuoriuscita di indicazioni dal pezzo, in tal caso tuttavia l'intervallo di valutazione dovr? essere limitato allo spessore parietale minimo, poich? altrimenti per gli ammessi spessori parietali gli eco parietali posteriori arrivano nel diaframma e possono in tal modo simulare difetti.
Grazie a questa delimitazione non ? possibile controllare l'intervallo dello spessore parietale fra spessore parietale minimo e spessore parietale effettivo,
E 1 anche noto il fatto di eseguire con la misurazione dello spessore parietale in base al metodo a tempo di transito il controllo relativo ai difetti interni, I difetti in tal caso vengono indicati in quanto si scende al disotto dello spessore parietale. Anche con questo metodo non rimane controllato l'intervallo fra spessore parietale minimo e spessore parietale effettivo.
Mediante dispendiosi sistemi di regolazione i controlli possono essere estesi all'attuale spessore parietale effettivo. Tuttavia gli.impianti sono assai costosi.
Sono inoltre noti rivelatori di discontinuit?, che per la misurazione dello spessore parietale raffrontano valori misurati dello spessore parietale consecutivi ed indicano come difetto interno le brusche variazioni dei valori oltre un importo preassegnabile. Tuttavia con questo procedimento a causa della mancanza di valori misurati possono esseresimulati difetti. L ' invenzione si pone il compito di realizzare un procedimento per rilevare incompletezze in pezzi metallici come acciaio, con cui in maniera semplice pu? avvenire in modo riproducibile il controllo dell 'intervallo di spessore parietale fra spessore parietale minimo e spessore parietale effettivo con esistenti impianti di controllo di sdoppiature , che vengono inte grati con l ' apparecchio ad ultrasuoni secondo l' invenzione.
Per risolvere questo problema secondo l 'invenzione vengono proposti un procedimento ed un apparecchio ad ultrasuoni, come descritto nelle rivendicazioni.
Con il ptocedimento secondo l ' invenzione ? ora semplicemente possibile provare la presenza di incompletezze che si estendono parallelamente alla superficie e che si trovano in vicinanza della superficie interna, laddove per attuare il procedimento in maniera adeguata vengono disposti apparecchi di per s? noti.
Con l' ausilio del procedimento secondo l ' invenzione pertanto viene aumentata la significativit? della prova US senza che. si devano necessariamente impiegare apparecchi complicati.
Nei disegni allegati e nello schema a blocchi ? rappresentato schematicamente il funzionamento dell ' apparecchio ad ultrasuoni secondo 1'invenzione,
in particolare:
la Figura 1 mostra la rappresentazione schematica della prova ad ultrasuoni per diversi spessori.parietali nonch? per un piccolo difetto,
la Figura 2 mostra la rappresentazione schematica dello schermo delle immagini US conformemente alla posizione A della testa di prova dalla Figura 1,
la Figura 3 mostra la rappresentazione schematica dello schermo delle immagini US conformemente alla posizione B della testa di prova dalla Figura 1,
la Figura 4 mostra una rappresentazione schematica dello schermo delle immagini US conformemente alla posizione C della testa di prova dalla Figura 1,
la.Figura 5 mostra una rappresentazione schematica di un apparecchio per la prova ad ultrasuoni,
la Figura 6 mostra il circuito a diaframma secondo 1'invenzione.
Come ? rappresentato in Figura 1 il pezzo 1 da controllare viene esplorato dalla testa di prova 2, In particolare la vibrazione acustica in corrispondenza della superficie 3 del pezzo entra nel pezzo i e viene riflessa in corrispondenza della superficie opposta 4, in particolare la posizione A indica l'esame di una regione priva di difetti con uno spessore parietale superiore allo spessore parietale minimo 5.
La posizione B indica l?esame di una regione senza difetti interni'con spessore parietale minimo 5. La posizione C indica l'esame di questa regione con un di fette 6 fra spessore parietale minimo 5 e superficie 4.
La Figura 2 mostra il reflettoprogramma relativo alla posizione A in Figura 1, In particolare dalla superficie 3 viene prodotto l'eco di entrata 7. in base a questo eco un diaframma 8 in maniera nota sorveglia l'intervallo fino allo spessore parietale minimo 5.
L'eco parietale posteriore 9 nonch? la sua ripetizione 11 vengono prodotti dalla superficie 4* Dall'eco 9, il primo eco dopo l'entrata dell'eco 7, secondo l'invenzione viene ricavato il diaframma i0.
La Figura 3 mostra il reflettoprogramma relativo alla posizione B della Figura i? A causa del minore spessore parietale rispetto alla Figura 2 si vede un'immagine contratta secondo l'asse dei tempi.
Come ? rappresentato nella Figura 4 un eco 12 del difetto 6 appare come primo eco dopo l'eco di entrata 7 ed in tal modo avvia il diaframma 10. In questo diaframma 10 cade l'eco parietale posteriore 9 che al superamento di una soglia non rappresentata provoca una segnalazione di difetto.
Nella Figura 5 ? rappresentato schematicamente un apparecchio per la prova ad ultrasuoni, con cui ? possibile effettuare il procedimento menzionato precedentemente. con 21 ? contrassegnato un trigger, che induce il sensore 22 ad emettere impulsi elettrici di trasmissione, che da parte loro arrivano alla testa di prova 23, cos? che questa produce impulsi ad ultrasuoni, che vengono inseriti nel pezzo 24 e riflessi da incompletezze 25. Gli impulsi ultrasonici riflessi da parte della testa di prova 23 vengono convertiti in impulsi elettrici, arrivano nell'amplificatore 26 e da un lato vengono rappresentati su un visore 27 mentre dall'altro lato tramite il circuito a diaframma 28 vengono addotti ad un indicatore 29 dei segnali di dfetto.
Il circuito a diaframma 28 secondo l'invenzione ? riprodotto nella Figura 6. Esso si compone sostanzialmente di due circuiti a soglia 8i e 82, che da parte loro sono costituiti rispettivamente di un comparatore 811, 821 e di un indicatore 812, 822 di valore di soglia. Le uscite dei circuiti a soglia sono collegate ciascuna con un'entrata di un circuito logico "E" 83, 84.
Sull'altra entrata di questi circuiti logici "E" sono applicati rispettivamente due circuiti porta temporali 85f 86. Con questi circuiti porta si possono impostare individualmente porte temporali. I due circuiti porta 85* 86 possono essere comandati da trigger. In particolare il circuito porta 85 viene comandato dal trigger 21 (vedere Figura 5) mentre il circuito porta 86 viene comandato dal segnale di uscita del circuita "E" 83. Preferibilmente fra il circuito logico "E"
83 e l'entrata del trigger ? disposto un circuito por ta 86 di un flip-flop RS. L'entrata di ripristino di questo flip-flop ? parimenti collegata con il trigger 21* Nel seguito si forniranno brevemente dettagli in merito al funzionamento del circuito a diaframma secondo la Figura 6:
L'impulso proveniente dal trigger 21 marca l'inizio di una fase di controllo e provoca sia l'eccitazione della porta temporale 85 sia l'estinzione del flip-flop 87.
La porta temporale viene impostata in modo che essa corrisponde all'intero intervallo di variazione degli spessori parietali da controllare, se a questo punto l'ecosegnale che arriva al circuito a soglia 81 supera il valore di soglia preassegnato con il generatore 8i2 di valori di soglia, e se questo segnale ? . situato nella porta temporale preimpostata con il circuito porta 85, allora il flip-flop 87 viene impostato ed in tal modo viene eccitato il circuito porta 86, cos? che la porta temporale si apre dopo una differenza di tempo preimpostata. Questa differenza di tempo viene scelta preferibilmente in modo che essa corrisponde circa alla larghezza del rispettivo eco parietale posteriore* Il tempo durante il quale il circuito porta 86 apre dovr? di nuovo corrispondere al massimo intervallo di variazione dello spessore parietale.
Se il materiale da controllare non presenta incompletezze, che superano la soglia impostata con il generatore 812 di valori di soglia, allora soltanto l'eco parietale posteriore provoca un'impostazione del flip-flop 87. Il circuito porta 86 in questo caso apre pertanto solo dopo la comparsa dell'eco parietale posteriore, cos? che sull'uscita del circuito logico "E" 84 non compaiono segnali.
Se invece l'ecosegnale di un'incompletezza supera la soglia del circuito 81, allora il flip-flop 87 ec~ cita il circuito porta 86 gi? prima della comparsa dell'eco parietale posteriore e con la comparsa di detto eco - qualora esso superi la soglia preimpostata con il generatore 822 - provoca un segnale di difetto.
Come risulta gi? da quanto illustrato precedentemente il flip-flop 87 sostanzialmente ha soltanto il compito di impedire una nuova eccitazione del seguente circuito porta 86 nell'ambito di un ritmo di controllo.
E' anche possibile l'impiego del procedimento per pezzi non metallici.
Claims (1)
- R I V E N D I C A Z I O N I1, procedimento per rilevare incompletezza in pezzi metallici come acciaio, specialmente incompletezze che si estendono parallelamente alle superfici e sono situate in vicinanza della superficie interna, con l'ausilio di onde ultrasoniche che incidono perpendicolamrente alle superfici dei pezzi, caratterizzato dal fatto che un segnale di difetto, che ? provocato da un'incompletezza e supera un'intensit? di indicazione preassegnabile, avvia un intervallo di attesa di segnale, nonch? dal fatto che l'eco parietale posteriore risultante, che cade in questo intervallo di attesa, al superamento di una intensit? di indicazione preassegnabile provoca una segnalazione di difetto*-2. Apparecchio per la prova ad ultrasuoni con un circuito a diaframma per attuare il procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dalle caratteristiche:a) il circuito a diaframma (28) contiene due circuiti a soglia (81, 82) impostabili, le cui entrate sono collegate fra di loro, cos? che il segnale elettrico corrispondente ai segnali ultrasonici pu? essere valutato contemporaneamente da entrambi i circuiti a soglia (81, 82);b) l'uscita del primo circuito a soglia (81) ? collegata con l'entrata di un primo circuito logico "E" (83), sulla cui seconda entrata ? disposto un circuito a porta temporale (85), che ? eccitato ed ? impostabile dal trigger (21) dell'apparecchio ultra sonico;c) l'uscita del secondo circuito a soglia (82) ? collegata con un secondo circuito logico 1,E" (84), sulla cui seconda entrata ? disposto un secondo circuito a porta temporale (86)? la cui entrata trigger ? collegata con l'uscita del primo circuito logico "E" (83)3. Apparecchio per la prova ad ultrasuoni secondo la rivendicazione 2? caratterizzato dal fatto che l'uscita del circuito logico "E" (83) ? collegata con l'entrata di impostazione di un.flip-flop RS (87) e l'uscita Q di questo flip-flop (87) ? collegata con l'entrata del trigger del circuito porta (86).R I V E N D I C A Z I O N I1. procedimento per rilevare incompletezze in pezzi metallici come acciaio, specialmente incompletezze che si estendono parallelamente alle superfici e sono situate in vicinanza della superficie interna, con l?ausilio di onde ultrasoniche che incidono perpendicolamrente alle superfici dei pezzi, caratterizzato dal fatto che un segnale di difetto, che ? provocato da un?incompletezza e supera un'intensit? di indicazione preassegnabile, avvia un intervallo di attesa di segnale, nonch? dal fatto che l?eco parietale posteriore risultante, che cade in questo intervallo di attesa, al superamento di una intensit? di indicazione preassegnabile provoca ima segnalazione di difetto,-2, Apparecchio per la prova ad ultrasuoni con un circuito a diaframma per attuare il procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dalle caratteristiche:a) il circuito a diaframma (28) contiene due circuiti a soglia (81, 82) impostabili, le cui entrate sono collegate fra di loro, cos? che il segnale elettrico corrispondente ai segnali ultrasonici pu? essere valutato contemporaneamente da entrambi! circuiti a soglia (81, 82);b) l'uscita del primo circuito a soglia (81) ? collegata con l'entrata di un primo circuito logico "E" (83), sulla cui seconda entrata ? disposto un circuito a porta temporale (85), che ? eccitato ed ? impostabile dal trigger (21) dell'apparecchio ultra sonico;c) l'uscita del secondo circuito a soglia (82) ? collegata con un secondo circuito logico "E" (84), sulla cui seconda entrata ? disposto un secondo circuito a porta temporale (86), la cui entrata trigger ? collegata con l'uscita del primo circuito logico "E" (83).3. Apparecchio per la prova ad ultrasuoni secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'uscita del circuito logico "E" (83) ? collegata con l'entrata di impostazione di un.flip-flop RS (87) e l'uscita Q di questo flip-flop (87) ? collegata con l'entrata del trigger del circuito porta (86).
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