Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

2. Дефектоскоп по п.1, о т п ичающийся тем, что он снабжен блоком Определения отношения амплитуд, соединенным первьвч входом с выходом первого пикового детектора i вторым входом - с выходом второ пикового детектора, а третьим вхо,дом - с выходом формирователя норма лизованных импульсов. 3 3. Дкфектоскоп по п,1, о т л ичающийся тем, что он снабжен соединенными последовательно схемой ИЛИ, соединенной своими входами первого и второго пнковых детекторов, схемой запрета и регистратором акустичесг:ого контакта, и соединенным с формирователем нормализованных импульсов делителем, подключенным к второму входу схемы запрета.

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор, первый пиковый детектор, соединенньш вторым входом с синхронизатором. компаратор и регистратор, и первьш формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора, о т л iчающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен соединенными последовательно с синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов, вторым селектором, соединенным вторым входом с вторым выходом усилителя, вторым пиковым детектором, соединенным вторым входом с синхронизатором, и схемой совпадений, соединенной своим выходом с вторым входом компаС € ратора, и включенным между выходом первого формирователя строб-импульсов и вторьгм входом схемы совпадений формирователем нормализоианных импульсов, а выход второго формирователя строб-импульсов соединен с входом первого формирователя стробимпульсов . О СХ) 00 00 CAD

Изобретение относится к иэмерительной технике и может быть прнмен но для неразрушающего ультразвуково го контроля изделий плоской формы, например листов и плит, Известен ультразвуковой дефектоскоп с автоматической регулировкой .чувствительности в зависимости от состояния акустического контакта, содержащий генератор, преобразователь, предварительный усилитель, $Уегулируемый усилитель, селектор до ного сигнала и пиковый детектор, В дефектоскопе коэффициент усиления регулируемого усилителя автоматически изменяется таким образом, чтобы поддерживать постоянным, урогвень донного сигнала на выходе усилителя С 1 3 . Недостатком дефектоскопа, являетс низкая достоверность контроля, обус ловленная тем, что регулируемый уси литель должен иметь большой запас по усилению. Это приводит к возрас танию уровня шумов усилителя, что вносит погрешность в результаты кон роля. Этот же недостаток обусловлен тем, что при изменении коэ фициента усиления необходимо изменять параметры временной регулировки чувстви тельности и уровень отсечки, что не обеспечивается в устройстве, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату явлке-тся ультразву ковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхрониза тор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор, первый пиковый детектор, соединеный вторьм входом с синхронизатором, компаратор, регистрат6р5 и первьш формирователь стробимпульсов , соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора 23. Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что порог срабатывания компаратора определяется по усредненному значению h донных сигналов, которое отражает качество акустического контакта не в текущем периоде а за п предыдущих периодов посьшки зондирующих импульсов, что приводит к запаздьшанию информации о состоянии акустического контакта. Цель изобретения - повьпыение достоверности контроля, Цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усили- . тель, первый селектор, первый пи1|Овый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором, компаратор и регистратор, и первый формирова-. тель строб-ичпульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора, снабжен соединенными последовательно с синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов, вторым селектором,, соединенным вторым входом с вторым выходом усилителя, вторьм пиковым детектором, соединенным вторым входом г. синхронизатором, и схемой совпадений, соединенной своим выходом с вторым входом компаратора, и включенигым между выходом первого формирователя строб-импульсов и вторым входом схеМЫ совпадений формирователем нормализованных импульсов, а выход второго формирователя строб-импульсов соединен с входом первого формирова теля строб-импульсов. Кроме того, дефектоскоп снабжен блоком определения отношения амплитуд, соединенным первым входом с выходом первого пикового детектора, вторым входом - с выходом второго пикового детектора, а третьим входом - с выходом формирователя нормализованных импульсов. Кроме того, дефектоскоп снабжен соединеннь1ми последовательно схемой ИЛИ, соединенной своими-входами с выходами первого и второго пикового детектора, схемой запрета и регистратором акустического контакта, и соединенными с формирователем нормализованных импульсов делителем подключенным к второму входу схемы запрета. На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого дефектоскопа; на фиг.2 - временные диаграммы. Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зоьщирукицих импульсов, преобразователь 3 усилитель 4, первый селектор 5, пер вый пиковый детектор.6, соединенньй вторым входом с синхронизатором 1, компаратор 7 и регистратор 8, первый формирователь 9 строб-импульсов соединенный своим выходом с вторьм входом первого селектора 5, соединенный последовательно с синхрониза тором 1 второй формирователь 10 строб-импульсов, второй селектор 11 соединенный вторым входом с вторым выходом усилителя 4, второй пиковый детектор 2, соединенный вторым вх дом с синхронизатором 1, схему 13 совпадений, соединенную своим выходом с вторым входом компаратора 7, включенный между выходом первого фо мирователя 9 строб-импульсов и вторым входом схемы 13 совпадений формирователь 14 нормализованных импульсов , блок 15 определения отношения амплитуд, соединенный первым входом с выходом первого пикового детектора 6, вторым входом - с выходом второго пикового детектора 12 третьим входам - с выходом формирователя 14 нормализованных импульсов , соединенные последовательно схему ИЛИ 16, соединенную своими входами с выходами первого 6 и второго 12 пиковых детекторов, схему 17 запрета и регистратор 18 акустического контакта, и соединенньй с формирователем 14 нормализованньгх импульсов делитель 19, подключенный к второму входу схемы 17 запрета. На фиг.2 приняты обозначения: о импульсы синхронизатора; 5 - сигналы с первого выхода усилителя; б - сигналы с второго выхода усилителя; Б - зондирующий импульс 2 ,- эхо-сигнал дефекта; 5 донный сигнал; в - строб-импульс зоны дефекта; г-строб-импульс донного сигнала; Э -сигнал дефекта на выходе второго селектора; е - донный сигнал на выходе первого селектора; . - сигнал на выходе первого пикового детектора; з сигнал с выхода компаратора; ц - сигнал с выхода второго пикового детектора; К нормализованный импульс; л - сигнал на выходе схемы совпадений. Дефектоскоп работает следующим образом. Синхронизатор 1 импульсами Сх включает генератор 2 зондирующих импульсов и второй формирователь 10. строб-импульсов. Генаратор 2 Зондирующих импульсов возбуждает преобразователь 3, который периодически посылает в изделие 20 импульсы ультразвуковых колебаний. Эти колебания, отразившись от дефекта или противоположной грани ( дка )изделия 20, возвращаются к преобразователю 3, преобразуются ш-i в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 4. Причем коэффициент усиления на первом выходе 6 подбирается та- Ki-iM, чтобы донный сигнал 5 был не- насьш,ен. Коэффициент усиления на втором выходе усз-шителя 4 должен быть таким, чтобы обеспечить амплитуду §2 °г недопустимого дефекта, достаточную для срабатьшанця (после прохождения через второй селектор 11, второй пиковый детектор 12 и схему 13 совпадений) компаратора 7. При использовании усилителя с большим динамическим диапазоном выходы S и 5 могут быть объединены. При необходимости вместо одного усилителя 4 с двумя выходами может быть использовано два усилитсгля с разными коэффициентами усршения. Видеосигналы 5 с первого усилителя 4 и строб-импульсов 1- первого формирователя 9 строб-импульсов поступают на входы первого селектора 5 с выхода которого донный сигнал е поступает на первый пико вый детектор 6, на выходе которого появится импульс ж , амплитуда которого равна или пропорциональна амплитуде сигнала е . Разряжает ся первьй пиковый детектор 6 при подаче импульса « синхронизатора Сигнал ж поступает на вход комп ратора 7. Видеосигнал с второго выхода усилителя 4 и строб-импудьсов в вто рого формирователя 10 строб-импуль сов поступают на вход второго селекг тора II, с выхода которого сигнал д от дефекта поступает на вход второго пикового детектора 12, с выхода которого импульс и . с амплитудой, равной (пропорциональной) амплитуде импульса д (следовательно, и сигнала 22) поступает на вход схемы 3 совпадений. На другой вход схемы 13 совпадений поступает нормализованный импульс к с формирователя 14 нормализованных импульсов;, включаемого задним фронтом стробимпульса , Амплитуда импульса должна быть больше максимально возможной амплитуды импульса и , При этом условии импульс Л на выходе схемы 3 совпадений по амплитуде будет равен амплитуде импульса и , Таким образом, импульс л , пропорциональный амплитуде сигнала Б от дефекта, будет сравниваться компаратором 7 с амплитудой сигнала , пропорциональной амплитуде до ного сигнала 6 в том же периоде зондирования. В тех случаях, когда амплитуда сигнала Л больше амплитуды сигнала ж , на выходе компаратора 7 появятся сигналы з которые будут отмечены регистратором 8; как дефекты. Для расширения динамического диа пазона компенсации в качестве компн ратора может быть применена схема сравнения кодов, при .этом амплитуды сигналов на входе компаратора 7 должны быть преобразованы в код, дл чего между выходами первого пиково го детектора 6 и схемы 13 совпадений и соответствующими входами комп ратора 7 должны быть установлены аналогогг,.цифровые преобразователи. Для определения размеров дефекта необходимо определить отношение амплитуд сигнала от дефекта и донного сигнала j что осуществляется блоком 15 определения отношения-амплитуд, на первый вход которого подается сигнал ж с выхода первого пикового детектора 6р на второй - сигнал и с выхода второго пикового детектора 2, на третий вход управления - сигнал к с выхода формирователя 14 нормализованньш импульсов, длительность которого опредех(яет время проведения измерения отношения амплитуд импульсов жни, 3 дефектоскопе также осуществляется релистрация ухудшения акустического контакта ниже допустимого уровня. При наличии акустического контакта сигнал : или сигнал и (1ши оба эти сигнала), поступая через схему ЖШ 16 на первый вход запрета схемы 17 запрета, препятствуют прохождени о иьшульса к , уменьшенного делителем 19, через схему 17 запрета. При нарушении контакта отсутствует как сигнал ж , так и сигнал И S в этом случае импульс к пройдет через схему 17 запрета и будет зафиксирован регистратором 8 акустического контакта (при необходимости он мол;ет быть использован и для блокировки регистратора 8), При использовании усилителя с большим динамическим диапазоном, напрш.шр, выходы 5 и 5 могут быть соединены между собой, но при этом на входе первого селектора 5 должен быть установлен регистратор уровня донного сигнала. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля за счет компенсации состояния акустического контакта в. каждом периоде, что исключает запаздьшание информации о состоянии акустш1еского контакта, Достоверность также повьшается за счет измерения отношения амплитуд донного сигнала и сигнала дефекта и за счет регнстрации непроконтролированкых из-за нарупгения акустического контакта участков изделия.