Устройство отображения сигналов дефектоскопа Советский патент 1984 года по МПК G01N23/04 

Изобретение относится к области радиационной дефектоскопии, а .менно к части использунщей телевизионные методы для анализа состояния контролируемого объекта. Известен рентгенотелевизионньй дефектоскоп | 1 3 содержащий источник излученш, передакнцую телевизионную камеру с блоком разверток и видеоконтрольным устройством, блоки выдепения сигнала дефекта и изображения контролируемого участка объекта, схему совпадений, смеситель, регистратор, генератор импульсов подсвета экрана видеоконтрольного устройства, сумматор, причем выход передающей телевизионной камеры 11одключен к пер вому входу смесителя и ко входу многоканального блока вьщеления сигнала дефекта, выходы которого через сумма тор подключены к одному из входов схемы совпадений и блока вьщеления изображения контролируемого участка объекта, связанному с регистратором и вторым входом смесителя, к третьему входу которого через схему совпадений подключен генератор импульсов подсвета, выход смесителя связан со входом видеоконтрольного устройства. Недостатком известного устройства является низкая степень дискретизации дефекта по величине дефекта. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой ство отображения результатов контроля для дефектоскопии изделий телевизионного типа с промежуточным хранением информации в цифровом виде, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) , запоминающее устройство (ЗУ), а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор, три выхода которого подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, запо минающего устройства и цифроаналового преобразователя 2. При этом выход запоминающего устройства соеди нен со входом цифроаналогового преобразователя. При использовании данного устройства для дефектоскопии изделий с переменной плотностью возникают трудно ти по согласованию динамического диа пазона дефектоскопа и устройства ото бражения информации, так как для луч шего распознавания контролируемого объекта по толщине необходимо . высокую степень дискретизации сигнала, поступающего от дефектоскопа в устройство отображения результатов контроля, что соответствует большому числу градаций на зкране телевизора. . Однако, при увеличении числа градаций различимость двух соседних ограничена контрастной чувствительностью глаза человека, которая не дает возможности надежно различать более 20 градаций яркости. Таким образом, при преобразовании сигнала дефектоскопа в устройстве отображения результатов контроля в двоичный код разрядностью больше четырех, возникают трудности распознания участков изображения близких по яркости. .Целью изобретения является повышение надежности обнаружения дефектов в изделиях с.переменной толщиной. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство отображения сигналов дефектоскопа, содержащее последовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь и запоминающее устройство, а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор, три выхода которого подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства и цифроаналого- вого преобразователя, введены последовательно соединенные информационными шинами первьм и второй сумматоры, вентатть и коммутатор, а также устройство формирования окна, причем выход переполнения первого сумматора соединен со стробирующим входом коммутатора, а выход переполнения второго сумматора - с управляющим входом вентиля, вторые входы первого и второго сумматоров и управляющий вход коммутатора соединены соответстве.нно с тремя выходами устройства формирования окна.. IНастоящее устройство позволяет, сохраняя необходимую степень дискретизации, вьшодить для визуализации на экран только часть сигнала, содержащую различимое число градаций, с возможностью перемещения визуализируемого участка по всему диапазону изменения интенсивности сигнала, при этом верхняя граница выводимого участ ка соответствует градации белого а нижняя - черного. На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого устройства-отображения сигналов дефектоскопа, на фиг. 2 - развернутая функциональная схема устройства формирования окна (УФО)J на фиг. 3 - пример прохождения информационного кода. Описываемое устройство (см. фиг.1 содержит аналого-цифровой преобразов.атель (АЦП) 1, запоминающее устройство (ЗУ) 2, первый сумматор 3, второй сумматор 4, вентиль 5, коммутатор 6, цифроаналоговый преобразоратель (ЦДЛ) 7, телевизионный индикатор 8, синхрогенератор 9, устройство формирования окна (УФО) 10. Устройство работает следующим образом. Информационный аналоговый сигнал преобразуется в АЦП 1 в цифровой код и запоминается в ЗУ 2. Для визуализации информации цифровой код циклически, с периодом определяемым телевизионными стандартами, счи тывается на ЗУ 2 и подается на вход первого сумматора 3, на второй вход этого сумматора подается код смещения с УФО 10. УФО 10 обеспечивает ширину и смещение окна по уровню информационного сигнала, а также меняет шаг дискретизации выводимого участка сигнала в зависимости от ширины окна. Таким образом в первом сумматоре 3 происходит введение в полный сигнал постоянной составляницей, равной коду смещения окна, и если код суммарного сигнала превысит емкость сумматора, то сигнал переполнения с его соответствукидего выхода, подаваемый на стробируемый вход коммутатора 6, устанавливает на всех разрядах информационной шины между коммутд,тором 6 и ЦАП 7 единицы, т.е. происходит ограничение информационного кода на верхней границе окна, что соответ ствует градации белого на экране индикатора. Цифровой код с выхода первого сум матора 3 поступает на первый вход второго сумматора 4, а на второй его вход поступает код соответствующий ширине выводимого окна со второго выхода УФО 10, значение которого MOOT 1 до 2 -1, где а жет меняться разрядность устройства отображения. За счет введения постоянной составляющей во второй сумматор 4 проис ходит увеличение информационного кода на величину, соответствующую шири 244 не выводимого окна..С выхода второго сумматора А информационный код поступает на вход вентиля 5, который пропускает поступающий код по сигналу переполнения со второго сумматора 4, при отсутствии сигнала переполнения вентиль 5 закрыт, на всех разрядах информационной шины между коммутатором 6 и ЦАП 7 устанавливаются нули, что соответствует ограничению информационного сигнала на нижнем уровне выводимого окна и градации черного на экране индикатора 8. Информационный код с выхода вентиля 5 поступает на вход, коммутатора 6, управляющий вход которого соединен с третьим выходом УФО 10. Для изменения шага дискретизации, выводимого на экран индикатора 8, в з.ависимости от ширины окна в коммутаторе 6 по команде с УФО 10 осуществляется сдвиг информационного кода влево таким образом, что при минимальной ширине окна младший информационный разряд будет размещен в старшем разряде информационной шины, при этом освободившиеся информационные разряды заполняются единицами. Таким образом, введенные блоки позволяют просмотреть контролируемый объект послойно через окно, размер и положение которого управляются оперативно. Такой контроль позволяет повысить надежность обнаружения дефектов в изделиях с резкими перепадами толщин за счет увеличения контрастности выводимых на экран изображений. Развернутая функциональная схема устройства формирования окна (УФО) (см. фиг. 2) состоит из двух датчиков: позиционного датчика 11, определяющего ширину окна и шаг квантования, а также датчика 12, 13, резисторов P1-Pj, задающего величиной опорного напряжения, снимаемого с него, уровень смещения окна. Причем датчики объединены между собой таким образом, что диапазон регулировки опорного напряжения (смещения окна) зависит от положения переключателя датчика 11 (ширины окна). Позиционный код ,задаваемый с датчика 11 дешифрируется на дешифраторе 14 в двоичньш код и подается на информационные входы второго сумматора 15 и управляющие входа. 16 коммутатора. Опорное напряжение снимается со второго датчика, преобразуется в цифро510вой двоичный код на аналого-цифровомпреобраэователе 17 и подается на информационные входы 18 первого сумматора. Переключатель датчика 11 и дат чик 12, резистор IL расположены на передней панели прибора, и оператор, установив переключателем требуемую ширину окна, имеет возможность плавно перемещать его с помощью переменного резистора по всей толщине контролируемого объекта в направлении просвечивания. На фиг. 3 приведен пример прохождения информационного кода через элементы 3-6 настоящего устройства. На фиг. За представлена информация, последовательно считываемая из ОЗУ 2 Б виде кодов. В примере рассмотрен случай,,когда величина окна равна 32, что в схемной реализации соответству- 20 т.е.

ет третьему положению переключателя ширины окна, а величина смещения окна равна десяти. На фиг. За положение окна отмечено двумя пунктирными линиями. Смещение окна на рисунке и в устройстве производится от верхн го уровня полного диапазона. На фиг. 36 показаны информационные коды и сигнал переполнения на выходе первого сумматора 3, т.е. результат сложения кода .,считанного из ОЗУ, и кода смещения окна. Информационные коды поступают на второй сумматор, а сигнал переполнения, равный единице, в том случае, если входной код из ОЗУ превьппает верхнюю границу окна, поступает на вход стробирования коммутатора 6. На фиг. Зв показаны информационные коды и сигнал переполнения на выходе второго сумматора - результат сложения кода с выхода первого сумматора и кода окI)

iKcn

ходе коммутатора производится инверсия кода в нормальный. Освобрдивший ся при сдвиге кода разряд заполняется на входе коммутатора единицами. Таким образом на вход ЦАПа 7 поступает информационный код, ограниченный окном и умноженный на два. Шаг квантования сигнала при этом увеличивается вдвое, а зто значит увеличивается вдвое приращение йежду соседними

градациями яркости на экране индикатора.

Устройство бьшо изготовлено и испытано в составе рентгеновского и СВЧ дефектоскопов. Результаты испыта НИИ показали высокую эксплуатацион-ную надежность системы, обеспечивающей обнаружения дефектов в большом диапазоне изменения толщин 15-20 и повышение производительности контроля не менее чем в 2 раза.

5

flr ci/MMamofff, JtoKonnymmp6. 4 на. Сигнал переполнения равен единице для Кодов, лежащих врутри окна. По сигналу переполнения осуществляется пропускание информационного кода через вентиль 5, т.е. через вентиль проходят коды, лежащие в пределах окна. На фиг. Зг представлены информационные коды на выходе вентиля 5. Код на выходе вентиля инвертирован. Коды, сигнал переполнения при которых равен нулю, устанавливаются равными единице. На фиг. Зд показан информационный код на выходе коммутатора 6. В коммутаторе код, поступакнций с выхода вентиля, блокируется сигналом переполнения с первого сумматора, т.е. код устанавливается равным нулю, и для окна 32, осуществляется сдвиг влево на один разряд. код умножается на два, а на вы

УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ ДЕФЕКТОСКОПА, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь и запоминающее iустройство, а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор,- три выхода которого подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя, о т л и ,ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьшения надежности обнаружения дефектов в объектах с переменной толщиной, в него между запоминающим устройством и цифроаналоговым преобразователем введены последовательно соединеннь:е информационными шинами первый и второй сумматоры, вентиль и коммутатор, а также устройство формирования окна, при этом выход переполнения первого сумматора соединен со стробирукяцим входом коммутатора, а выход переполнения второго сумматораkn с управляющим входом вентиля, вторые входы первого и второго сумматоров и управляющий вход коммутатора соединены соответственное тремя выходами устройства формирования окна. 01 О5 ГС 4

НасумиагтрЗ J L. fit кода Под Д1 ltd tlnoda /5 Фиг.З i JSitmoda