Устройство для ультразвукового контроля качества материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающим методам исследования материалов и может быть использовано в машиностроительной, горной, строительной и других отраслях промышленности. Известно устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхрониза тор, генератор ультразвуковых колебаний и преобразователь, усилитель, генератор пилообр-азного напряжения и блок обработки 1. Недостатком известного устройства является его низкая точность, связанная с отсутствием помехозащиты Наиболее близким к изобретению является устройство для ультразвукового контроля качества материалов содержащее синхронизатор, последовательно соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователь и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, инте гратор, исполнительный орган, элект ронный коммутатор и индикатор, блок задержки, соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора под ключен к электрониому коммутатору и блоку задержки, второй вход по.следнего соединен с электронным, коммутатором Г 2. Недостатком этого устройства является низкая достоверность контрол при воздействии: регулярных noMejc, .которые могут приводить к ложным срабатываниям устройства. Цель изобретения - повьшение дос товерности контроля. Поставленная цель достигается те что устройство для ультразвукового контроля качества материалов, содер жащее синхронизатор, последовательн соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователи и усилитель, последовательно соединен ные блок перемножения, интегратор, исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок задерж ки , соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора подключен к электронному коммутатору и блоку задержки, второй вход последнего со динен с электронным коммутатором, снабжено первым ключом, включенным между усилителем и блоком перемножэйия, последовательно соединенными вторым ключом и инвертором, вход второго ключа соединен с усилителем а ьь1ход инвертора. - с блоком перемножения, подключенным к синхрониза тору триггером, выход которого соед нен с первым, вторым ключами и формирователем. На фиг. 1 приведена блок-«схема устройства для ультразвукового конт роля на фиг. 2 - временные эпюры, поясняющие работу cxei«). Устройство содержит синхронизатор, последовательно соединенные формирователь 2, излучающий 3 и приемный 4 преобразователи и усилитель 5, последовательно соединенные блок б- перемножения, интегратор 7, исполнительный орган 8, электронный коммутатор 9 и индикатор 10, блок 11 задержки, соединенный с блоком 6 перемножения, выход синхронизатора 1 подключен к электронному . коммутатору 9 и блоку 11 задержки, второй вход последнего соединен с электронным коммутатором 9, первый . ключ 12, включенный между усилителем 5 и блоком б перемножения, последовательно соединенные второй ключ 13 и инвертор 14, вход второго ключа 13 соединен с усилителем 5, а выход инвертора -14 - с блоком б перемножения, подключенный к синхронизатору 1 триггер 15, выход которого соединен с первым и вторым ключами 12-13 и формировател м. Преобразователи 3-4 установлены по разные стороны контролируемого материала 16. Устройство работает следующим образом. инхронизатс 1 вырабатывает импульсы 17 синхронизации, которые с интервалами, равными периоду Т следования, поступают на вход триггера 15 (фиг. 2). Каждый импульс 17 синхронизации приводит к перебросу триггера 15 в новое состояние устойЧ ивого равновесия, в результате на выходе триггера 15 вырабатываются прямоугольные импульсы 18 длительностью Т Т 2. Т. С приходом переднего положительного фронта импульса 18 триггера 15 на вход формирователя 2, последний формирует возбуждающий импульс, который с помощью излучающего преобразователя 3 в виде ультразвуковых колебаний 19 (на фиг. 2 условно показана только первая полуволна колебаний) вводятся в контролируемый материал 16., Пройдя через контролируемый материал, ультразвуковые импульсй через время t р (время распространения упругих колебаний в материале) принимаются .приемным преобразователем 4--И преобразуются им в электрический сигнал 20. При воздействии на контролируемый материал 16 периодической помехи (в худшем случае имеющей период следования, равный периоду синхронизации) на выходе приемного преобразователя 4 будут присутствовать также импульсы 21 и 22 помехи, задержан- ные во времени относительно импульсов 17 синхронизации на некоторое произвольное время t, t,. При отсутствии помехозащиты устройство срабатывает по переднему фронту импульса 21 помехи через время t.j , т.е. имеет место ложное срабатывание.

Для исключения такого срабатыва;ния импульсы 23 с выхода преобразователя 4 после усиления усилителем 5 подаются на управляемые ключи 12 и 13. Эти ключи управляются импульсами 18 с выхода, триггера 15 таким образом, что ключ 13 закрывается во время трех периодов Т ,.когда на выходе преобразователя 4 имеют место полезный сигнал 20 и импульс 21 помехи, а ключ 12 отк1ндвается sy время этих периодов.Перевод ключей 13 и 12 в новое состояние осуществляется триггером 15f в результате в те периоды Т, когда, на выходе преобразователя 4 действует только импульс 22 помехи, ключ 13 остается открытым, а ключ 12 закрыт, и импульс 22 помехи попадгиот на инвертор 14.

Таким образом, импульсы 24, приходящие на блок 6.перемножения в

17 синхронизатора 1, прошедшие блок 11 регулируемой задержки, задержка Тз в котором меняется дискретно сигналам, поступающим с электронного коммутатора 9, запуск которого 5 осуществляется импульсами 17 синхронизатора 1. Сигналы с выхода, блока, б перемножения максимальны при выполнении условий Тэ Ц и t tp. Те из сигналов, которые формируются

0 в периоды Т и Tj, (соответствующие периодической помехе), противофазны и, следовательно, в интеграторе 7 взаимно компенсируются. Полезные же сигналы, несущие информацию об

5 истинном времени tp распространения, накапливаются интегратором 7. Как только уровень накопления п шезного сигнала в интеграторе 7 превысит порог срабатывания исполнительного органа 8, последний остановит

0 электронный коммутатор 9, который в свою очередь прекратит дискретное изменение задержки С, в блоке 11 задержки, значение которой Т tp индицируется на индикаторе 10.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователи и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, интегратор, исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок . задержки,соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора подключен к электронному ко1 Ф1утатору и блоку задержки, второй вход последнего соединен с -электронгалм коммутатором, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено первым ключом, включенным между усилителем и блоком перемножения, последовательно соединенными вторым Ключом и инвертор Ьм, вход второго ключа соединен с усилителем, а шлход инвертора с блоком перемножения, подключенным § к синхронизатору ..триггером, выход т которого соединен с первым, вторым ключами и формирователем. CAD : :о