Устройство для ультразвукового контроля материалов и изделий

Устройство для ультразвукового контроля материалов и изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1629836

А1 (51)5 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4666370/28 (22) 27.03.89 (46) 23.02. 91. Бюл. ¹ 7. (71) Киевский политехнический институт им.50 летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.С.Еременко, О.С.Прикладовский и Ю .В.Снегур-Грабовский (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) Шрайбер Д. С. Ультразвуковая дефектоскопия. — M. Металлургия, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 1033957, кл. С 01 N 29/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЪТРАЗВУКОВОГО

K0HTP0JIH МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть исполъзовано для контроля качества композиционных материалов, многослойных конструкций, покрытий, сварных и паянньх соединений, Целью изобретения является повышение пространственной разрешающей способности при .контроле многослойных объектов за счет разделения эхо-сигналов от границ слоев и находящихся . в слоях дефектов в условиях, когда расстояние между границами меньше пространственной протяженности зондирующих импульсов °

На чертеже изображена структурная схема для ультразвукового контроля материалов и изделий. использовано для контроля качества композиционных материалов, многослойных объектов, покрытий, сварных и паянных соединений. Цель изобретения — повышение пространственной разрешающей способности при контроле многослойных объектов за счет разделения эхо-сигналов от границ слоев и находящихся в слоях дефектов в условиях, когда расстояния между их границами меньШе пространственной протяженности зондирующих импульсов. В устройстве осуществляется выделение информативных сигналов путем прямого ортогонального преобразова принятых эхо-сигналов, возведения в квадрат, логарифмирования и обратного ортогонального преобразования. 1 ил.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и ультразвуковой преобразователь 3, подключенные к выходу ультразвукового преобразователя

3, последовательно соединенные усилитель 4 эхо-сигналов и блок 5 прямого ортогонального преобразования, подключенные к второму выходу синхронизатора 1, последовательно соединенные генератор 6 развертки и индикатор 7, блок 8 обратного ортогонального преобразования, выход которого соединен с вторым входом индикатора7, последовательно соединенные блоки

9 и 10 возведения в квадрат и логарифмирования, включенные между выходом блока 5 прямого ортогонального

1 629836 преобразования и блоком 8 обратного ортогонального преобразования. Управляющие входы блоков 5 и 8 — 10 соединены с вторым выходом синхронизатора 1. Блоки 9 и 10 возведения в

5 квадрат и логарифмирования могут быть вЫполнены, например, в виде программируемых постоянных запоминающих устройств (БИС серии KP556), осу- 10 ществляющих функциональное преобразование при цифровой обработке данных.

Устройство работает-.следующим образом.. 15

Ультразвуковой преобразователь 3, возбуждаемый генератором 2 импульсов, излучает ультразвуковой зондирующий сигнал в исследуемый образец (не показан) . Принятый от внутреннего слоя (например, клеевого или слоя припоя) образца ультразвуковой эхо-сигнал преобразуется ультразвуковым преобразователем 3 в электрический сигнал, который представляет собой сумму сигналов, отраженных от верхней и нижней границ внутреннего слоя:

u (t) = c(, v,(å) + a,v,ÿ п(и - )), где U (t ) — зондирующий радиоимпульсный сигнал, 30

Т вЂ” длительность р адиоимпульса;

U и Я вЂ” соответственно амплитуда и частота гармонического заполнения; ф и 0(— коэффициенты. затухания эхоI сигналов от верхней и нижней границ соответственно;

40 л время задержки эхо-сигнала от нижней границы относительно эхо-сигнала от верхней границы.

ПРичем Рассматривается случай когда 45 (Т. Электрический эхо-сигнал образца проходит усилитель ч эхо-сигналов, где нормируется по амплитуде, подается на блок 7 поямого ортогонального преобразования, где преобра50 зуется в дискретный ряд N электрических сигналов, амплитуда которых пропорциональна коэффициентам разложения эхо-сигнала по базисным функциЯМ е

-1Я ь 55

S<(jg) = 1 u<(t)e где t1 — длительность сигнала U<(t ).

Блок 9 возведения в квадрат сигналов производит возведение в квадрат значений амплитуд, получаемых на выходе блока 5 прямого ортогонального преобразования. Выходные сигналы блока 5, возведенные в квадрат, можно представить как произведение квадратов коэффициентов разложения исходного сигнала V,(t ) я (j C4 и множителей задержки:

Я I.jCO) - Я (jg) (Ф, + Ol, ° 2К,У,х х сов (Я v)g

Дискретный ряд выходных сигналов блока 9 возведения в квадрат логарифмируется в блоке 10 логарифмирования:

1nI S>(jQ)(= 1nt S (j63)(+ 1п(М +

+ g + 2 g сов(ЯЯ) и подается на блок 8 обратного ортогонального преобразования, на выходе которого формируется временной сигнал в дискретном виде. Принятый сигнал отображается в виде последовательности импульсов, амплитуда которых характеризует рефлекторные свойства внут-. реннего слоя верхней и нижней границ, а временное положение на развертке индикатора 7 — глубину залегания и толщину внутреннего слоя.

Управление работой блоков 5 и 8—

10 производится управляющими сигналами с выхода синхронизатора 1.

Устройство обеспечивает высокое качество контроля многослойных объектов с толщинами слоев, меньшими пространственной протяженности зондирующего импульса, за счет возможности разделения сигналов от границ слоев и находящихся в слоях дефектов.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля материалов и изделий, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и ультразвуковой преобразователь, подключенные к входу ультразвукового преобразователя последовательно соединенные усилитель эхо-сигналов и блок прямого ортогонального преобразования, подключенные к второму выходу синхронизатора последовательно соединенные генератор развертки и индикатор, блок обратного ортогонального преобразования, выход которого соединен с вторым входом индикатора, а управляющие входы блоков прямого .и обратного ортогонального преобразования соединены с вторым выходом синхронизатора, о т л и ч а5 1629836 дения в квадрат H M шения пространственной разрешающей рования, выход которого подключен к способности при .контроле многослой- входу блока обратного ортогонального ных объектов, оно снабжено подклю- преобразования, а управляющие входы ченными к выходу блока прямого орто5 блоков возведения в квадрат и логагонального преобразования последо- Рифмирования соединены с втоРым вывательно соединенными блоком возве- ходом синхронизатора.

Составитель Г.Максимочкин

Редактор И.Дербак Техред Л.Сердюкова, Корректор С.Шекмар

Заказ 436 Тираж 390 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101