Акустический микроскоп

Акустический микроскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии и акустической микроскопии. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет использования механической спиральной развертки Для этого акустический микроскоп снабжен блоком считывания и преобразования сигнала, блок памяти выполнен аналоговым с мозаичной мишенью, а преобразователь траектории сканирования выполнен из блока управления, счетчика, двух формирователей напряжений синусоидального и косинусоидального, соответственно , и подключенных к их выходам двух, управляемых усилителей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719944!28 (22) 18.07.89 (46) 07.08.92, Бюл. N 29 (71) Институт радиотехники и электроники

АН СССР и Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (72) Г.С,Слюсаренко, А,И,Морозов, А,И,Соловьев и И,А.Латыпов (56) Авторское свидетельство СССР

К 1018008, кл. G 0 N 29/04, 1987, Куэйт К,Ф., Аталар А.К„Викрама Сиг Хе

Х,К„тИИЭР, 1975, т.67, ¹ 8, с.5.

Патент CLUA ¹ 4674333, кл. G 01 N

29/04, 1987. (54) АКУСТИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определе1гия дефектов обсадных колонн скважин или

1ГВЛИчИЯ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ В НИХ, Известно устройство определения дефектов обсадных колонн, которое создает в колон-Ie скважины вторичное поле вихревь х токов; аодефектах судят по измеренIIbI,".1 кGìëëåксным составляющиM электромагнитного поля.

Известен индукционный дефектометр, содержащий последовательную цепь из генератора, блока управления, разделительного фильтра, генераторной катушки, резистора, приемной катушки, компенсационной катушки, первого и второго частотных модуляторов, смесителя и измерителя частотной модуляции, второй частотный модул ITop, подключенный входом . к

» БЫ 1753406 А1 (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии и акустической микроскопии.

Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет использования механической спиральной развертки, Для этого акустический микроскоп снабжен блоком считывания и преобразования сигнала, блок памяти выполнен аналоговь1м с мозаичной мишенью, а преобразователь траектории сканирования выполнен из блока управления, счетчика, двух формирователей найряжений синусоидального и косинусоидального, соответственно, и подключенных к их выходам двух, управляемых усилителей. 2 ил. генераторной катушке, а выходом — к второму входу смесителя, Наиболее близким техническим решением является устройство для определения дефектов обсадных колонн, содержащее последовательно соединенные генератор и излучатель акустических колебаний, приемник акустических колебаний и последовательно соединенные усилитель и регистратор, Недостатками известного устройства являются низкая точность в виду затухания акустического сигнала на стыках обсадных колонн и низкая производительность в виду необходимости сканирования контролируемой поверхности.

Цель изобретения — повышение точности и производительности определения дефектов.

17.53406 (начинает развертку луча на экране электронно-лучевой трубки) регистратор 5, запускается ГЛИН 8, срабатывает одновибратор

7, размыкая ключ 6 на время после звучания

5 излучателя 2 акустических колебаний (например, динамика) и исключая, таким образом; возможность приема излучаемого зондирующего импульса. Замыкается ключ

13, разряжая конденсатор 10 и формируя на

10 первом выходе генератора 1 узкий треугольный импульс (с крутым передним фронтом), равный по длительности 1/4 требуемого периода Т колебаний излучателя 2. Последний формирует зондирующий акустический им15 пульс с периодом Т заполняющего его сигнала. При этом 1 = T С, где С вЂ” скорость распространения звука в воздухе.

Для реализации условия возникновения плоской волны частоту акустического

20 зондирующего сигнала выбирают ниже частоты радиального резонанса. Для обсадной колоны 18 диаметром 0 длину волны Х акустического .зондирующего сигнала выбирают из условия:

il >1,71D.

Плоская акустическая волна способна отражаться от малых (менее длины волны)

30 препятствий, выражающихся в изменении площади поперечного сечения обсадной колонны 18 как в сторону уменьшения, так и увеличения, а также от конца открытой или закрытой обсадной колонны 18, выполняю35 щей функцию волновода. При наличии дефектов обсадной колонны 18 акустический зондирующий импульс частично отражается от них, воспринимается приемником 3 (например, микрофоном), усиливается усилите40 лем 4 с коэффициентом, пропорциональным затуханию звука с расстоянием, и регистрируется регистратором 5. Умножая расстояния на временной диаграмме от начала диаграммы до отраженных импульсов на

45 масштаб диаграммы определяют расстояние до дефектов; а по амплитуде отраженных сигналов определяют размеры (площадь) дефектов.

Использование плоской акустической

50 волны при определении дефектов и компенсация затухания позволяют повысить точность и производительность определения дефе кто в.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для опредеЛения дефектов обсадных колонн, содержащее последовательно соединенные генератор и излучатель акустических колебаний, приемник акустических колебаний и последовательно соединенные усилитель и регистратор, снабжено последовательно соединенными одновибратором, ключом и генератором линейно изменяющегося напряжения, входы генератора линейно изменяющегося напряжения, одновибратора, и второй вход регистратора соединены с вы-. ходом генератора, второй вход ключа соединен с приемником акустических колебаний, а его выход — с входом усилитеflA, второй вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, На фиг.1 представлена структурная схема устройства для определения дефектов обсадных колонн; на фиг,2 — диаграммы импульсов.

Устройство для определения дефектов обсадных колонн содержит последовательно соединенные генератор 1 и излучатель 2 акустических колебаний, приемник 3 акустических колебаний и последовательно соединенные усилитель 4 и регистратор 5, последовательно соединенные одновибратор 6 и ключ 7, генератор 8 линейно изменяющегося напряжения, входы генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) 8, одновибратора 6 и второй вход регистратора 5 соединены с выходом генератора 1, второй вход ключа 7 соединен с приемником 3 акустических колебанйй, а его выход — с входом усилителя 4, второй вход которого соединен с выходом ГЛИН 8.

Генератор 1 содержйт последовательную цепь из резистора 9 и конденсатора 10, подключенную к шинам 11 и 12 источника питания (не показан), а ее средняя точка через ключ 13 соединена с первым выходом генератора 1, управляющий вход ключа 13 под-ключен к выходу автогенератора 14 и второму входу генератора 1. Ключ 13 может быть выполнен в виде связей между конденсатором 15, тиристором 16 и резистором 17.

Позицией 18 показана обсадная колонна с дефектами.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания автогенератора 14, период следования выходных импуль- 55 сов которого выбирается больше времени распространения зондирующего и отраженного от самой дальней точки (от дна) скважины сигнала, формирует импульс, по переднему фронту которого стробируется

Формула изобретения

Акустический микроскоп, содержащий последовательно соединенные генератор, пьезопреобраэователь, блок обработки и

1753406 усиления сигнала и блок памяти, планшайбу с приводом вращения, каретку, предназначенную для размещения пьезопреобразователя с приводом вращения, преобразователь траектории 5 сканирования и регистратор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен блоком считывания и преобразования сигн а л а, в к л ю ч е н н ы м м е ж ду и е р в ы м 10 выходом блока памяти и регистратором, блок памяти выполнен аналогоЬ вым с мозаичной мишенью, а преобразовател ь траектории сканирования выполнен из блока управления, счетчика, двух формирователей напряжений - синусоидального и косинусоидального соответственно, и подключенных к их выходам двух управляемых усилителей, управляющие входы которых подключены к выходу счетчика, выходы — к второму и третьему входам блока памяти, а входь формирователей напряжений, приводов и счетчика подключены к выходам блока управления.

1753406 л» .

Составитель Б.Бабалин

Техред МЛаргентал Корректор И,Муска

Редактор Н,Химчук

Производственно-издательский комбинат "Патент", ". Ужгород, yn,Ãàãàðèíë, 101

Заказ 2765 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауиская наб„4/"