Ультразвуковой дефектоскоп

Ультразвуковой дефектоскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП содержащий последовательно соединен-ные синхронизатор, генератор зонди-. рующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором, компаратор, соединенный с ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора,, и триггер , первый вход которого соединён с синхронизатором, о т л и «t а ющ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабг жен соединенными последовательно с выходом пикового детектора ключам и блоком памяти, соединенным своим выходом с первым входом компаратора , соедшшнным с синхронизатором вторым формирователем строб-юшульсов и соединенным с ним вторым селектором , второй вход последнего поклюиен к i второму выходу усилителя (Л выход - к второму входу компаратора, выход второго формирователя стробимпульсов соединен с входом первого формирователя строб-импульсов, втоI рой вход триггера соединен с выходом компаратора, а выход триггера - с вторыми входами ключа и блока памяти. 00 00 00 Nlliib

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 51) Я 01 М 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЦФ

К llBTOPCNOMY СВИДЕТВ ЬСЙВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (2l) 3550178/25-28 ,(22) 04.02.83 (46) 23.04.84, Бюп.))15 .(72) И.Л. Афисов, P.Ä. Квирикашзила;

А.М. Грозман, П.Ф. )1)аповалов ., Е.В. Морозов и Г.Н. Можаров (7!) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке ие-, раэруаающих методов и средств. конт» ,роля качества материалов, (53) 620.179.1б(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 280033, кл. G 01 N 29/04, 1968

2, Авторское свидетельство СССР

9 987509, кл. G 01 N 29/04, 1978 (прототип). (54 } (57 ) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП содержащий последовательно соединен ные синхронизатор, генератор зонди-. рующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором, компаратор, сое„SUÄÄ 1087884 A

М диненный с ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора,. и триггер, первый вход которого соединен с синхронизатором, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снаб.жен соединенными последовательно с выходом пикового детектора. ключом и блоком памяти, соединенным своим выходом с первым входом компаратора, соединенным с, синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов и соединенным с ним вторым ce" лектором, второй вход последнего е поклюнен кi второму выходу усилителя выход — к второму входу компаратора, выход второго формирователя стробимпульсов соединен с входом первого формирователя строб-импульсов, второй вход триггера соединен с выходом компаратора, а выход триггера — с вторыми входами ключа и блока памяти. Ieea

4Р

1 10878

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для нер зрушающего ультразвукового контроля изделий плоской формы, например листов и плит.

Известен ультразвуковой дефектоскоп с автоматической регулировкой чувствительности в зависимости от состояния акустического контакта, содержащий генератор, преобразователь, предварительный усилитель, регулируемый усилитель, селектор донного сигнала и пиковый детектор.

В дефектоскопе коэффициент усиления регулируемого усилителя автоавтоматически изменяется таким образом, чтобы поддерживать .постоянный уровень донного сигнала на выходе усилителя (1 )

Недостатком известного дефектоскопа является низкая достоверность, контроля, обусловленная тем, что регулируемый усилитель должен иметь большой запас по усилению. Это приводит к возрастанию уровня шумов усилителя, что вносит погрешность в результаты контроля. Этот же недостаток обусловлен тем, .что при изменении коэффициента усиления необходимо изменять

r раметры временной регулировки чув30 ствительности и уровень отсечки, что не обеспечивается в устройстве.

Наиболее близким к изобретению по технической сущностии и достигаемому результату является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор эондирукнцих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхроо .40 ниэатором, компаратор, соединенный с ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора, и триггер, пер- 4>

Йый вход которого соединен с синхронизатором f2) Недостатком известного дефектоскопа является низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что 50 порог срабатывания компаратора определяется по усредненному значению донйых сигналов, которое отражает состояние акустического контакта за п . предыдущих периодов посылки зондирующих импульсов, что приводит к запаздыванию информации о состоя.нии акустического контакта.

84 . 2

Цель изобретения — .повышение достоверности контроля.

Для достижения указанной цели ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенный синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором, компаратор, соединенный с ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора, и триггер, первый вход которого соединен с синх. роннзатором, снабжен соединенными последовательно с выходом пикового1 детектора ключом и блоком памяти, соединенным своим выходом с первым входом компаратора, соединенным с синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов и соединенным с ним вторым селектором, второй вход последнего подключен к второму выходу усилителя, выход — к второму входу ком аратора, выход второго формирователя строб-импульсов соединен с входом первого формирователя строб-импульсов, второй вход триггера соединен с выходом компаратора, а выход триггера " с вторыми входами ключа и блока памяти.

На фиг,l показана структурная схема предлагаемого дефектоскопа; на фиг.2 — временные диаграммы.

Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3, усилитель 4, первый селектор 5, пиковый детектор 6, соединенный вторым входом с синхронизатором l, ключ 7, блок 8 памяти, компаратор 9 и регистратор 10, первый формирователь 11 строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора 5, последовательно соединенные с синхронизатором 1 второй формирователь 12 стробимпульсов и второй селектор 13, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя 4, выход — с вторым входом компаратора 9, и триг-.. гер 14, соединенный первым входом с синхронизатором 1, вторым входомс компаратором 9, выходом — с вторыми входами ключа 7 и блока 8 памяти, а выход второго формирователя 12 строб-импульсов соединен с входом формирователя ll строб-импульсов.

10878

На фиг.2 приняты обоэназначения:

»» †. импульс с выхода синхронизатора;

6 - сигналы с первого выхода усилителя; 6 — сигналы с второго выхо1 да усилителя; Ь - строб-импульс начапа дефекта; ъ -, строб-импульс

S донного сигнала; д — эхо-сигнал от дефекта;, e - донный сигнал; . х импульс с выхода пикового детектора g - -сигнал на выходе блока памя!

О ти; и - сигнал на выходе амплитудного компаратора; !» — сигнал на выходе триггера.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Импульсы с» синхронизатора 1 включают периодически генератор 2 зондирующих импульсов, который возбуждает преобразователь 3. Колебания преобразователя 3 передаются в контролируемое изделие 15 и распространя20 ются в нем. Отразившись от физической неоднородности — дефекта или противоположной грани (дна ) изделия, ультразвуковые колебания возвра25 щаются снова к преобразователю 3 и преобразуются им в электрические колебания. Эти колебания усиливаются усилителем 4, который имеет два выхода: первый S и второй 6 . Коэффициенты усиления выбираются такими, чтобы на первом выходе 5 амплитуда донного сигнала не доходила до насыщения а на втором выходе 6» амплитуда импульса от дефекта также не должна доходить до насыщения (возможно вмес. З5 то одного усилителя с двумя различными выходами применение двух усилителей с различными коэффициентами усиления). Сигналы с первого выхода усилителя 4 и строб-импульсов 1. 40 первого формирователя l! строб-импульсов подаются на вход первого селектора 5, на выходе которого выделяется лишь донный сигнал е и подается на пиковый детектор 6, Пиковый 45 детектор 6 сохраняет амплитуду донного сигнала до прихода следующего синхроимпульса (диаграмма » ). Сигналы Б с второго выхода усилителя 4 и строб- импульсы В вто- 50 рого формирователя 11 строб -импульсов подаются на второй входвторого секлек-ра 13, на выходе которого выделяется: .; лишь эхо-сигнал д от дефектов. Эти сигналы подаются на второй вход компа- 55 ратора 9. При отсутствии импульса иа выходе компаратора 9 триггер 14 находится в положении "1" на выхо84 4 де. При этом ключ 7 открыт и импульс с выхода пикового детектора 6 поступает на блок 8 памяти, с выхода которого сигнал поступает на первый вход компаратора 9. Компаратор 9 срабатывает лишь в том случае, когда амплитуда сигнала д сравнится илн превысит амплитуду сигнала 3, при этом абсолютные ве личины уровней значения не имеют.

Для расширения динамического диапазона компенсации в качестве компаратора может быть применена схема сравнения кодов. При этом амплитуды сигналов на выходе компаратора 9 должны быть предварительно преобразованы в код, для чего между выходамн блока 8 памяти и второго селектора 13 и соответствующими входами компаратора 9 должны быть установлены аналого-цифровые преобразователи. При изменении качества акустического контакта, угла ввода колебаний в иэделие 15 (за счет перекосов), амплитуды зондирующих импульсов, величина донного сигнала е и сигнала от дефекта д изменяется в равной мере.

Поэтому дефектоскоп, настроенный на выявление недопустимого дефекта, путем сравнения эхо-сигнала д от него и донного сигнала е,выявляет этот и более крупные дефекты независимо от качества акустического кон такта, величины зондирующего импульса и изменения напряжения плтания.

При равенстве амплитуд сигналов д и з на выходе компаратора 9 появится импульс и, который включит регистратор 10 и перебросит триггер 14 в состояние "О", при этом ключ 7 закроется и в блоке 8 памяти сохранится амплитуда донного сигнала предыдущего периода (последнего перед регистрацией дефекта ) и в последующие периоды до окончания дефекта (пока амплитуда сигнала д не станет снова меньше амплитуды сигнала З ), амплитуда отраженных от него сигналов будет сравниваться с амплитудой сохранившейся в блоке памяти. По окончании дефекта триггер 14 вновь. переходит в состояние "1" (возможно подключение триггера 14 не к выходу компаратора 9, а к выходу селектора 13) при этом триггер сработает от минимального сигнала дефекта прошедшего через селектор. В таком случае все последующие сигналы дефектов будут срав-

-1087884 ниваться с неискааенньяи дефектом донньв»и. сигналами ..

Изобретение -позволяет повысить . достоверность контроля за счет того, что порог срабатывания для эхо-сигнала от дефекта в любой из периодов регулируется по амплитуде донного сигнала предыдущего периода, что уменьшает задерзау в изменении порога срабатывания по отношению к

Составитель М. Наумов

Редактор А.Козориз Техред C.ÌHãó»»îâà . Корректор И. Эрдена»

Заказ 2649/40 Тираж .623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

А

Ф г

Р изменению качества акустического кон-. такта.

При обнаружении дефекта произво, дится блокирование ключа сигналом

5 триггер, что позволяет далвнейшее сравнение сигналов от дефекта производить с практически неослабленной амплитудой донного сигнала, что такще повышает достоверность конт1О