Ультразвуковой дефектоскоп

Ультразвуковой дефектоскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий ультразвуковым методом и может быть использовано в машиностроении, энергетике, строительстве и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет периодической оперативной калибровки каждого канала дефектоскопа на эталонном образце. В режиме калибровки в начале каждого такта синхроимпульса из оперативного запоминающего устройства в реверсивный счетчик записывается код управления коэффициентом усиления, который поступает на цифроаналоговый преобразователь. Последний устанавливает в регулируемом усилителе считанный коэффициент усиления. Принятый в данном канале донный сигнал сравнивается с заданными пороговыми уровнями U<SB POS="POST">1</SB> и U<SB POS="POST">2</SB>. В зависимости от выполняемого условия состояние реверсивного счетчика либо увеличивается, либо уменьшается на единицу, либо остается неизменным. Затем оно переписывается в оперативное запоминающее устройство по тому же адресу. Через каждые N тактов калибровка в данном канале повторяется до тех пор, пока уровень донного сигнала на эталонном образце не установится между пороговыми значениями U<SB POS="POST">1</SB> и U<SB POS="POST">2</SB>. Аналогичные калибровки осуществляются по всем каналам. Периодическая калибровка в каждом канале позволяет устранять временную нестабильность передаточных параметров тракта прохождения сигналов, вызываемую внешними условиями. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК

1663534 Al ((9) (I I ) (s))s G 01 N 29/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4607089/28 (22) 20.09,88 (46) 15.07.91, Бюл. ¹ 26 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горнорудных, металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика" (72) Е.В.Холод, Г.И.Песельник, О.В,Неволин, С,A.Êoìêîâ и С.К.Заславский (53) 620,179.16(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹1010516,,кл. G 01 N29/04,,1983.

Авторское свидетельство СССР № 1385064, кл. G 01 N 29/04, 1988. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий ультразвуковым методом и может быть использовано в машиностроении, энергетике, строительстве и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет периодической оперативной калибровки каждого канала дефектоскопа на эталонном образце. В режиме калибровки в начале каждого такта синхИзобретение относится к неразрушающему контролю изделий ультразвуковым методом и может быть использовано в машиностроении, энергетике. строительстве и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет периодической оперативной калибровки каждого канала дефектоскопа на эталонном образце. роимпульса из оперативного запоминающего устройства в реверсивный счетчик записывается код управления коэффициентом усиления, который поступает на цифроаналоговый преобразователь, Последний устанавливает в регулируемом усилителе считанный коэффициент усиления. Принятый в данном канале донный сигнал сравнивается с заданными пороговыми уровнями

U) и Ug, В зависимости от выполняемого условия состояние реверсивного счетчика либо увеличивается, либо уменьшается на единицу, либо остается неизменным. Затем оно переписывается в оперативное запоминающее устройство по.тому же адресу, Че— рез каждые и тактов калибровка в данном канале повторяется до тех пор, пока уровень донного сигнала на эталонном образце не установится между пороговыми значениями

U> и Uz. Аналогичные калибровки осуществляются по всем каналам. Периодическая калибровка в каждом канале позволяет устранять временную нестабильность передаточных параметров тракта прохождения сигналов, вызываемую внешними условйями. 2 ил.

На фиг.1 представлена структурная схема ультразвукового (УЗ) дефектоскопа; на фиг.2 — . временные диаграммы его работы, Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов и распределитель 3 импульсов, и одинаковых каналов, состоящих из последовательно электроакустически соединенных излучающего преобразователя 4, приемного преобразователя 5 и предварительного усилителя 6, последовательно соединенные

1663534 коммутатор 7, регулируемый усилитель 8 и детектор 9, пороговое устройство 10, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 11, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

12, формирователь 13 стробов, схему 14 сравнения и программный реверсивный счетчик 15, входы данных которого подключены к выходу оперативного запоминающего устройства 11, счетный вход — к первому входу схемы 14 сравнения и к первому выходу формирователя 13 стробов, вход записи — к второму выходу формирователя 13 стробов, управляющие входы — к выходам схемы 14 сравнения, выходы — к информационным входам цифроаналогового преобразователя 12 и оперативного запоминающего устройства 11, к и выходам распределителя 3 импульсов подключены излучающие преобразователи 4, к и информационным входам коммутатора 7 подключены выходы предварительных усилителей

6, выход синхронизатора 1 подключен к входу формирователя 13 стробов и управляющему входу коммутатора 7, второй выход коммутатора подключен к адресному входу оперативного запоминающего устройства

11, третий выход — к управляющему входу распределителя 3 импульсов, выход цифроаналогового преобразователя 12 подключен к управляющему входу регулируемого усилителя 8, третий и четвертый выходы формирователя 13 стробов подключены к управляющим входам оперативного запоминающего устройства 11, первый выход детектора 9 подключен к второму входу схемы 14 сравнения, а второй выход — к входу порогового устройства 10.

Позицией 16 обозначено контролируемое изделие.

Позициями 17-24 обозначены выходы сигналов с блоков УЗ дефектоскопа, Дефектоскоп работает следующим образом.

Синхронизатор 1 запускает генератор 2 зондирующих импульсов, который формирует мощный радиосигнал заданной частоты и длительности, Этот сигнал поступает на вход распределителя 3 импульсов, Коммутатор 7, управляемый сигналом с синхронизатора 1, подает на один из п управляющих входов распределителя 3 импульсов разрушающий сигнал, определяя номер излучающего преобразователя 4, подключенного через распределитель 3 импульсов к генератору 2 зондирующих импульсов в данный момент времени, Пройдя через материал, ультразвуковые импульсы фиксируются приемным преобразователем 5 с тем же порядковым номером, что и у излучающего. Через пред5

55 варительный усилитель 6, коммутатор 7, регулируемый усилитель 8 и детектор 9 сигнал поступает в пороговое устройство 10, формирующее .сигнал о качестве изделия под данным преобразователем, Видеоимпульсы 17, формируемые на первом выходе детектора 9, поступают на второй вход схемы 14 сравнения, Эта схема содержит два компаратора, выходы которых подключены к синхронным входам стробируемых триггеров, и набор логических элементов (не показано). Стробирующие входы триггеров схемы 14 сравнения подключены к первому выходу формирователя I3 стробов, который вырабатывает строб-импульс

18 зоны контроля донного сигнала. Во время действия этого строб-импульса 18 триггеры схемы сравнения фиксируют положительный перепад на выходе компараторов, которые непрерывно сравнивают принимаемый сигнал с опорными напряжениями U> и Uz. В схеме 14 сравнения с помощью логических элементов формируются необходимые состояния на двух управляющих выходах, причем комбинация состояний этих выходов определяет один из трех режимов работы реверсивного счетчика 15; 1 — Сигнал превышает U<, Uz — счетчик включается на вычитание; li — сигнал ниже

U), Uz — счетчик включается на сложение; lll — сигнал выше U<, ниже Uz — содержимое счетчика не изменяется.

В режиме калибровки излучающие и приемные преобразователи устанавливаются на заведомо годное изделие.

В каждом такте переключения каналов в реверсивный счетчик 15 переписывается из ОЗУ 11 код управления коэффициентом усиления регулируемого усилителя 8, Это осуществляется следующим образом.По фронту импульса 19 (строб излучения), вырабатываемого в синхронизаторе 1, формирователь 13 вырабатывает импульс 20 (чтение/запись), который с его третьего выхода подается на первый управляющий вход

ОЗУ 11. Полярность импульса 20 соответствует переключению ОЗУ 11 в режим считывания. Одновременно с четвертого выхода формирователя 13 на второй управляющий вход ОЗУ 11 подается первый импульс из серии импульсов 21 (доступ к памяти).

С задержкой времени (на время доступа к памяти ОЗУ) формирователь 13 вырабатывает строб-импульс 22, который поступает на вход записи реверсивного счетчика 15 и осуществляет перезапись информации из

ОЗУ 11 в реверсивный счетчик 15. С выхода последнего код управления коэффициентом усиления поступает на ЦАП 12, выходной сигнал с которого устанавливает начальный

1663534

20 коэффициент усиления в регулируемом усилителе 8, Адрес считываемого байта из ОЗУ

11 формируется в каждом такте в коммутаторе 7, На счетный вход реверсивного счетчика

15 поступает с первого выхода формирователя строб-импульс 18, задним фронтом которого инициируется операция, определенная режимом работы счетчика, установленным во время действия строб-импульса 18 схемой 14 сравнения.

После изменения состояния счетчика 15 в соответствии с перечисленными выше тремя вариантами производится запись его содержимого в ОЗУ 11. При этом на первом управляющем входе ОЗУ 11 устанавливается уровень сигнала 20, соответствующий режиму записи, а на второй управляющий вход подается второй импульс из серии импульсов

21.

Информация из счетчика 15 постоянно поступает на ЦАП 12, а тот формирует коэффициент усиления данного канала. Через и тактов из данного байта в счетчик переписывается информация, получение которой описано выше. ЦАП 12 формирует новый коэффициент усиления для регулируемого усилителя 8, и снова производится оценка сигнала, Этот процесс продолжается до тех пор, пока выпрямляемый сигнал на всех каналах не будет удовлетворять условию (!1, В режиме калибровки, в первый момент времени после включения в этот режим, в

ОЗУ 11 находится произвольная информация, В результате коррекции содержимого каждой ячейки на +1 в каждом такте в ОЗУ

11 устанавливаются такие кодовые комбинации в каждом байте, которые соответствуют коэффициенту передачи тракта, при котором уровень донного сигнала в каждом канале на эталонном образце находится между пороговыми значениями U> и 02.

В режиме контроля ОЗУ 11 включено только в режиме чтения, т.е. его содержимое, а следовательно, и коэффициенты усиления по каждому каналу сохраняются неизменными до следуюшей калибровки.

Данный дефектоскоп может быть использован как в режиме обработки эхосигналов, так и при зеркально-теневом, эхосквозном и теневом методах контроля.

Таким образом, применение в УЗ дефектоскопе периодической оперативной ка25

50 либровки передаточных параметров тракта:.. прохождения сигнала в каждом канале на эталонном образце позволяет устранить их временную нестабильность, вызываемую внешними условиями, изменением питающих напряжений и др, Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и распределитель импульсов, и одинаковых каналов, состоящих иэ последовательно электроакустически соединенных излучающего преобразователя, приемного преобразователя и предварительного усилителя, последовательно соединенные коммутатор, регулируемый усилитель и детектор, пороговое устройство, оперативное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь и формирователь стробов, к и выходам распределителя импульсов подключены излучающие преобразователи, к и информационным входам коммутатора подключены выходы предварительных усилителей, выход синхронизатора подключен к входу формирователя стробов и управляющему входу коммутатора, второй выход коммутатора подключен к адресному входу оперативного запоминающего устройства, третий выход — к управляющему входу распределителя импульсов, выход цифроаналогового преобразователя подключен к управляющему входу регулируемого усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен схемой сравнения и про-, граммным реверсивным счетчиком, входы данных которого подключены к выходу оперативного запоминающего устройства, счетный вход — к первому входу схемы сравнения и к первому выходу формирователя стробов, вход записи — к второму выходу формирователя стробов, управляющие входы — к выходам схемы сравнения, выходы — к информационным входам цифроаналогового преобразователя и оперативного запоминающего устройства, третий и четвертый выходы формирователя стробов подключены к управляющим входам оперативного запоминающего устройства, первый выход детектора подключен к второму входу схемы сравнения, а второй выход — к входу порогового устройства.

1663534

Ф г 2

Составитель B.Áåëoçåðoâ

Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Редактор К.Крупкина

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

Заказ 2263 Тираж 397 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5