Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для нер зрушающего ультразвукового контроля изделий плоской формы, например листов и тщит. Известен ультразвуковой дефектоскоп с автоматической регулировкой чувствительности в зависимости от состояния акустического контакта содержащий генератор, преобразователь, предварительный усилитель, регулируемый усилитель, селектор донного сигнала и пиковый детектор. В дефектоскопе коэффициент усиления регулируемого усилителя автоавтоматическк изменяется таким образом, чтобы поддерживать постоян ный уровень донного сигнала на выхо усилителя Со. Недостатком известного дефектоск па является ш-1зкая достоверность контроля, обусловленная тем, что ре гулируемый -усилитель должен иметь б шой запас по усилению. Это приводит возрастанию уровня шумов усилителя, что вносит погрешность в результаты контроля. Этот же недостаток обусловлен тем, .что при изменении коэф фициента усиления необходимо изменя параметры временной регулировки чув ствительности и уровень отсечки, что не обеспечивается в устройстве. Наиболее близким к изобретению по технической сущностии и достигаемому результату является ультразву ковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импуль сов, п реобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхроо низатором, компаратор, соединенный с ним регистратор, первьп формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора, и триггер, перЙый вход которого соединен с синхронизатором 2 , Недостатком известного дефектоскопа является низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что порог сраба тьшания компаратора опре деляется по усредненному значению донйых сигналов, которое отражает состояние акустического контакта за п . предыдущих периодов посыпки зондируннцих импульсов, что приводит к запаздьгаанию информации о состоя нии акустического контакта. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Для достижения указанной цели ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соедшенный синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторьм входом с синхронизатором, компаратор, соединенный с ним регистратор, первый формирователь строб-ютульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора, и триггер, перв вход которого соединен с синхронизатором, снабжен соединенными последовательно с выходом пикового с детектора ключом и блоком памяти, соединенньм своим выходом с первым входом компаратора, соединенным с синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов и соединенным с ним вторым селектором, второй вход последнего подключен к второму выходу усилителя, выход - к второму входу компаратора, выход второго формирователя строб-импульсов соединен с входом первого формирователя строб-импульсов, второй вход триггера соединен с выходом компаратора, а выход триггера - с вторыми входами ключа и блока памяти. На фиг,1 показана структурная схема предлагаемого дефектоскопа; на фиг,2 - временные диаграммы. Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3, усилитель 4, первый селектор 5, пиковый детектор 6, соединенный вторым входом с синхронизатором I, ключ 7, блок 8 памятр, компаратор 9 и регистратор 10, первый формирователь 11 строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторьвн входом первого селектора 5, последовательно соединенные с синхронизатором 1 Второй формирователь 12. стробимпульсов и второй селектор 13, второй ВХ.ОД которого соединен с вторым выходом усипителя 4, выход - с вторым входом компаратора 9, и триг-. гер 14, соединенный первым входом с синхронизатором 1, вторья входом с компаратором 9, выходом - с вторыми входами ключа 7 и блока 8 памяти, а выход второго формирователя 12 строб-импульсов соединен с входом формирователя 11 строб-импульсов. На фиг.2 приняты обоэназначения: а - импульс с выхода синхронизатора в - сигналы с первого выхода усилителя; Р- сигналы с второго выхода усилителя; & - строб-импульс начала дефекта; г - строб-импульс донного сигнала; д - эхо-сигнал от дефекта;, е - донный сигнал; х юшульс с выхода пикового детектора; 3 - сигнал на выходе блокапамяти; и - сигнал на выходе амплитудного компаратора; к - сигнал на выходе триггера. . Дефектоскоп работает следующим образст. Импульсы си синхронизатора I вклю чают периодически генератор 2 зондирующих импульсов, который возбуждает преобразователь 3. Коле15ания преобразователя 3 передаются в контр лируемое изделие I5 и распространяются в нем. Отразившись от физичес кой неоднородности - дефекта или противоположной грани (дна ) изде.лия, ультразвуковые колебания возвра щаются снова к преобразователю 3 и преобразуются им в электрические колебания. Эти колебания усиливаются усилителем 4, который имеет два выхода: первый 5 и второй Б . Коэффициенты усиления выбираются такими, чтобы на первом выходе 5 амплитуда донного сигнала не доходила до насыщения а на втором выходе 5- амплитуда импульса от дефекта также не должн доходить до насьпдения (возможно вмес то одного усилителя с двумя различными выходами применение двух усилителей с различными коэффициентами усиления). Сигналы с первого выхода усилителя 4 и строб-импульсов ъ первого формирователя 11 строб-импульсов подаются на вход первого селектора 5, на выходе которого выделяется лишь донный сигнал е и подается на пиковый детектор 6. Пиковый детектор 6 сохраняет амплитуду донного сигнала до прихода следующего синхроимпульса (диаграмма ). Сигиалы 5с второго выхода усилителя 4 и строб- импульсы в второго формирователя 11 строб -импульсо подаются на второй вход второго секлёк ра 13, на выходе которого вьщеляется;. лишь эхо-сигнал д. от дефектов. Эти сиг налы подаются на второй вход компаратора 9. При отсутствии импульса на выходе компаратора 9 триггер 14 находится в положении 1 на выходе. При этом ключ 7 открыт и импульс . с выхода пикового детектора 6 поступает на блок 8 памяти, с выхода которого сигнал 2 поступает на первый вход компаратора 9. Компаратор 9 срабатывает лишь в том случае, когда амплитуда сигнала д сравнится или превысит амплитуду сигнала 3 , при этом абсолютные величины уровней значения не имеют. Для расширения динамического диапазона компенсации в качестве компаратора быть применена схема сравнения кодов. При этом амплитуды сигналов на выходе компаратора 9 должны быть предварительно преобразованы в код, для чего между выходами блока 8 памяти и второго селектора 13 и соответств,ующими входами компаратора 9 должны быть установлены аналого-цифровые преобразователи. При изменении качества акустического контакта, угла ввода колебаний в изделие 15 (за счет перекосов), амплитуды зондирующих импульсов,величина донного сигнала е и сигнала от дефекта Э изменяется в равной мере. Поэтому дефектоскоп, настроенный на выявление недопустимого дефекта . путем сравнения эхо-сигнала от него и донного сигнала е ,выявляет этот и более крупнью дефекты независимо от качестка акустического контакта, величины зондирующего импульса и изменения напряжения питания. При равенстве амплитуд сигналов д и 3 на выходе компаратора 9 появится импульс и , который включит регистратор 10 и перебросит триггер J4 в состояние О, при этом клкзч 7 закроется и в блоке 8 памя- . ти сохранится амплитуда донного сигнала предьщущего периода (последнего перед регистрацией дефекта ) и в последующие периоды до окончания дефекта (пока амплитуда сигнала д не станет снова меньше амплитуды сигнала.3 ), амплитуда отраженных от него сигналов будет сравниваться с амплитудой сохранившейся в блоке памяти. По окончании дефекта триггер 14 вновь- переходит в состояние I (возможно подключение триггера 14 не к выходу компаратора 9, а к выходу селектора I3J, при этом триггер сработает от минимального сигнала дефекта прошедшего через селектор. В таком случае все последующие сигналы дефектов будут сравниваться с неискаженными дефектом донными сигналами.

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля за счет того что порог срабатывания для эхо-сиг нала от дефекта в любой из периодов регулируется по амплитуде донного сигнала предцдув|рго периода, что уменьшает задераску в изменении порога срабатывания по отношеняю к

изменению качества акустического контакта.

При обнаружении дефекта производится блокирование ключа сигналом триггер, что позволяет даленейшее сравнение сигналов от дефекта производить с практически не ослаб лен ной амплитудой донного сигнала, что также повышает достове рность контроля.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП содержащий последовательно соединен-ные синхронизатор, генератор зонди-. рующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором, компаратор, соединенный с ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора,, и триггер, первый вход которого соединён с синхронизатором, о т л и «t а ющ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабг жен соединенными последовательно с выходом пикового детектора ключам и блоком памяти, соединенным своим выходом с первым входом компаратора, соедшшнным с синхронизатором вторым формирователем строб-юшульсов и соединенным с ним вторым селектором, второй вход последнего поклюиен к i второму выходу усилителя (Л выход - к второму входу компаратора, выход второго формирователя стробимпульсов соединен с входом первого формирователя строб-импульсов, втоI рой вход триггера соединен с выходом компаратора, а выход триггера - с вторыми входами ключа и блока памяти. 00 00 00 Nlliib