АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 2006 года по МПК G01N29/04 

Описание патента на изобретение RU2276783C2

Акустическое устройство относится к технике неразрушающего контроля материалов и изделий и может использоваться для контроля многослойных конструкций.

Наиболее близко по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению известное акустическое устройство для контроля многослойных конструкций, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные генератор импульсов и излучатель ультразвука, последовательно соединенные приемник ультразвука и усилитель сигнала и индикатор [1].

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля, связанная с тем, что в нем измеряется амплитуда акустического сигнала, прошедшего через контролируемую конструкцию, по которой судят о нарушении склейки между слоями в конструкции. Однако амплитуда акустического сигнала может изменяться и по другим причинам, например при изменении числа слоев и вида материала в слоях контролируемой конструкции, что снижает точность контроля.

Цель изобретения - повышение точности контроля конструкций, отличающихся числом слоев, видом материала в разных слоях и толщиной слоев.

Поставленная цель достигается тем, что акустическое устройство для контроля многослойных конструкций, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные генератор импульсов и излучатель ультразвука, последовательно соединенные приемник ультразвука и усилитель и индикатор, снабжено делителем частоты, регистратором сигнала, N блоками памяти, предназначенными для запоминания характеристик образцовых многослойных конструкций, и N блоками корреляционной обработки сигналов; индикатор выполнен N канальным, выход синхронизатора соединен с входом делителя частоты и с входом управления N канального регистратора, выход делителя частоты соединен с входами управления генератора импульсов и индикатора, выход регистратора соединен с входами блоков корреляционной обработки сигналов, выходы блоков памяти соединены с вторыми входами блоков корреляционной обработки сигналов соответственно, а выходы последних соединены с N входами индикатора соответственно.

На чертеже изображена блок-схема акустического устройства для контроля многослойных конструкций.

Устройство содержит синхронизатор 1, последовательно соединенные генератор 2 импульсов и излучатель 3 ультразвука, последовательно соединенные приемник 4 ультразвука и усилитель 5, индикатор 6, делитель 7 частоты, регистратор 8 сигнала, N блоков 9...10 памяти, предназначенных для запоминания характеристик образцовых многослойных конструкций, и N блоков 11...12 корреляционной обработки сигналов; индикатор 6 выполнен N канальным, выход синхронизатора 1 соединен с входом делителя 7 частоты и с входом управления N канального регистратора 8, выход делителя 7 частоты соединен с входами управления генератора 2 импульсов и индикатора 6, выход регистратора 8 соединен с входами блоков 11...12 корреляционной обработки сигналов, выходы блоков 9...10 памяти соединены с вторыми входами блоков 11...12 корреляционной обработки сигналов соответственно, а выходы последних соединены с N входами индикатора 6 соответственно. Излучатель 3 и приемник 4 ультразвука устанавливают с одной или с противоположных сторон контролируемой многослойной конструкции 13 для излучения в конструкцию зондирующих ультразвуковых сигналов 14 и приема отраженных или прошедших акустических сигналов 15 для последующего анализа.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, следующие с заданной постоянной частотой F, которыми запускаются делитель 7 частоты и регистратор 8 сигнала. На выходе делителя 7 частоты формируются синхроимпульсы с частотой F/k, которыми запускаются генератор 2 импульсов и индикатор 6. Импульсами с выхода генератора 2 возбуждается излучатель 3 ультразвука. Излученная ультразвуковая волна проходит через контролируемую многослойную конструкцию и принимается приемником 4 ультразвука. Электрический сигнал с выхода последнего усиливается в усилителе 5 и поступает на вход регистратора 8. Последовательность из k значений сигнала, зарегистрированных в регистраторе 8, поступает на входы N блоков 11...12 корреляционной обработки сигналов, на вторые входы которых с выходов N блоков 9...10 памяти поступают последовательности из k значений сигнала, соответствующие образцовым многослойным конструкциям. Запись значений сигнала в N блоков 9...10 памяти осуществляется при градуировке устройства. На выходах блоков 11...12 корреляционной обработки сигналов формируется последовательность из N чисел, характеризующих вероятность отнесения контролируемой многослойной конструкции по своим параметрам к одной из N известных образцовых конструкций.

Использование изобретения обеспечивает преимущества, заключающиеся в повышении точности контроля многослойных конструкций, отличающихся числом слоев, видом материала и толщиной слоев. Сравнение результатов ультразвукового зондирования с характеристиками образцовых многослойных конструкций и их корреляционная обработка данных приводит к уменьшению ошибок, связанных с нестабильностью амплитуды акустического сигнала. Кроме того, устройство может быть использовано для идентификации многослойной конструкции или ее элементов на предмет соответствия ряду известных эталонных образцов, например, для выявления фальсификаций.

Источники информации

1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. Под ред. В.В.Клюева. М., Машиностроение, 1976, т.2, с.270 (прототип).

Похожие патенты RU2276783C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ И ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА 2004
  • Максимочкин Геннадий Иванович
RU2279068C2
Ультразвуковое устройство для контроля параметров жидкостей 1984
  • Юдин Юрий Михайлович
  • Максимочкин Геннадий Иванович
  • Ноздрев Василий Федорович
SU1226279A1
Оптическое устройство для исследования веществ при воздействии давления 1990
  • Максимочкин Геннадий Иванович
SU1814052A1
Способ компенсации погрешностей акустических локационных уровнемеров и устройство для его осуществления 1985
  • Владимиров Александр Дмитриевич
  • Гуляев Николай Васильевич
  • Каблов Геннадий Прокопьевич
  • Кочергин Олег Константинович
SU1529047A1
Устройство для измерения содержания свободного газа в газожидкостной среде 1986
  • Максимочкин Геннадий Иванович
SU1308889A1
ОБЪЕМНЫЙ ДИСПЛЕЙ 2006
  • Максимочкин Геннадий Иванович
  • Пасечник Сергей Вениаминович
  • Кравчук Александр Степанович
  • Цветков Валентин Алексеевич
  • Максимочкин Александр Геннадьевич
  • Лукин Александр Владимирович
RU2324962C1
Устройство для акустического контроля изделий 1987
  • Кавешников Евгений Александрович
  • Ященко Владимир Васильевич
  • Черных Александр Николаевич
  • Остапенко Александр Иванович
  • Козюкин Геннадий Исидорович
SU1469443A1
Устройство для ультразвуковой эхографии 1982
  • Бедненко Виктор Степанович
  • Козлов Алексей Николаевич
SU1088707A1
Способ компенсации погрешностей акустических локационных уровнемеров и устройство для его осуществления 1978
  • Бабиков Олег Иванович
  • Огнев Владимир Петрович
  • Поль-Мари Георгий Сергеевич
  • Провальский Роман Павлович
  • Личагин Юрий Сергеевич
  • Фельдшеров Иван Ильич
  • Кириенко Андрей Георгиевич
SU765659A1
Способ ультразвукового контроля качества материалов и устройство для его осуществления 1988
  • Ушаков Геннадий Дмитриевич
  • Тишенков Михаил Григорьевич
  • Шугуров Сергей Владимирович
  • Ушаков Максим Геннадьевич
SU1631400A1

Реферат патента 2006 года АКУСТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Использование: для контроля толщины многослойных покрытий цилиндрических изделий. Сущность: заключается в том, что акустическое устройство для контроля многослойных конструкций содержит синхронизатор, индикатор, последовательно соединенные генератор импульсов и излучатель ультразвука, последовательно соединенные приемник ультразвука и усилитель, при этом оно снабжено делителем частоты, регистратором сигнала, N блоками памяти, предназначенными для запоминания характеристик образцовых многослойных конструкций, и N блоками корреляционной обработки сигналов; индикатор выполнен N канальным, выход синхронизатора соединен с входом делителя частоты и с входом управления регистратора сигнала, выход делителя частоты соединен с входами управления генератора импульсов и индикатора, усилитель выполнен с возможностью передачи электрического сигнала на вход регистратора сигнала, выход регистратора сигнала соединен с входами блоков корреляционной обработки сигналов, выходы блоков памяти соединены с вторыми входами блоков корреляционной обработки сигналов соответственно, а выходы последних соединены с N входами индикатора соответственно. Технический результат: повышение точности контроля конструкций, отличающихся числом слоев, видом материала в разных слоях и толщиной слоев. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 276 783 C2

Акустическое устройство для контроля многослойных конструкций, содержащее синхронизатор, индикатор, последовательно соединенные генератор импульсов и излучатель ультразвука, последовательно соединенные приемник ультразвука и усилитель, отличающееся тем, что оно снабжено делителем частоты, регистратором сигнала, N блоками памяти, предназначенными для запоминания характеристик образцовых многослойных конструкций и N блоками корреляционной обработки сигналов; индикатор выполнен N канальным, выход синхронизатора соединен с входом делителя частоты и с входом управления регистратора сигнала, выход делителя частоты соединен с входами управления генератора импульсов и индикатора, усилитель выполнен с возможностью передачи электрического сигнала на вход регистратора сигнала, выход регистратора сигнала соединен с входами блоков корреляционной обработки сигналов, выходы блоков памяти соединены с вторыми входами блоков корреляционной обработки сигналов соответственно, а выходы последних соединены с N входами индикатора соответственно.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2276783C2

Ультразвуковое устройство для контроля многослойных изделий 1987
  • Антонов Вячеслав Викторович
  • Гостев Виктор Александрович
  • Кувшинов Юрий Владимирович
  • Потапов Владимир Николаевич
SU1467500A1
Акустическое устройство для измерения напряжений в металлоконструкциях 1987
  • Резцов Юрий Владимирович
  • Третьяков Олег Борисович
  • Максимочкин Геннадий Иванович
  • Гудилин Николай Дмитриевич
  • Комаров Сергей Николаевич
SU1499117A1
Акустическое устройство для контроля состояния напряженных конструкций 1987
  • Варваров Александр Федорович
  • Иваненко Лариса Акимовна
SU1585746A1
US 4187725 A, 12.02.1980
Устройство для измерения скорости деформации 1981
  • Деревщиков Виталий Александрович
SU1118853A1
US 2003010124 A1, 16.01.2003.

RU 2 276 783 C2

Авторы

Максимочкин Геннадий Иванович

Пасечник Сергей Вениаминович

Максимочкин Александр Геннадьевич

Алешин Владимир Андреевич

Даты

2006-05-20Публикация

2004-04-08Подача