Устройство для регистрации ультразвуковых сигналов Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий и материалов акустико-эмиссионным и ультразвуковым методами в случае применения резонансных приемных преобразователей, и может быть использовано в машиностроении, металлургии и других отраслях промьшшенности. Известно устройство для измерения амплитуды сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, усилитель, пиковый детектор и регистратор С13. Наиболее близким к изобретению. является устройство для регистрации ультразвуковых сигналов, содержащее последовательно соединенные резонансный электроакустический преобразователь, усилитель, пороговый блок, счетчик импульсов и первый цифроаналоговьш преобразователь, регистратор амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом порогового блока, и линию задержки, вход которой соединен со вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, а выход - со входом Сброс счетчика импульдов С2. Недостатком известных устройств является низкая помехозащищенность от воздействия наводимых электромагнитных помех и мощных низкочастотных акустических помех, обусловленная . отсутствием специальных схем защиты. Цель изобретения - повьшение помехозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для регистрации ультразвуковых сигналов, содержащее последовательно соединенные резонанс ный электроакустический преобразователь, усилитель, пороговый блок,счет чик импульсов и первый цифроаналоговый преобразователь, регистратор, амплитудный детектор, вход которого соединен с .выходом порогового блока, и линию задержки, вход которой соеди нен с вторым входом первого цифроана логового преобразователя, а выход с входом Сброс счетчика импульсоэ, снабжено последовательно соединенными измерителем времени:, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора,вторым цифроаналоговым пре образователем, измерителем отношений . вторый вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преоб разователя, и дифференциальным дискриминатором, триггером, 5-вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, R-вход соединен с входом измерителя времени и выходом линии задержки, а О-выход подключен к второму входу второго цифроаналогового преобразователя и к входу линии задержки, электронным ключом, включен- ным между выходом первого цифроаналогового преобразователя и входом регистратора, а управляющий вход, элек- . тронного ключа соединен с выходом дифференциального дискриминатора. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит последов-ательно соединенные резонансный-электроакустический преобразователь 1, усилитель.2, пороговый блок 3, счетчик 4 импульсов, первый цифроаналоговый преобразователь 5, электронньш ключ 6 и регистратор 7, последовательно соединенные амплитудный детектор 8, вход которого подключен к выходу порогового блока 3, измеритель 9 времени, второй цифроаналогоный преобразователь 10, измеритель 11 отношений и дифференциальный дискриминатор 12, ВЫХОД которого подключен к управляющему входу электронного ключа 6, триггер 13,5-вход которого подключен к выходу амплитудного детектора 8, и линию 14 задержки, вход которой соединен со вторыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразова гелей 5 и 10 и с Q-выходом триггера 13, а выход - со входами Сброс счетчика 4 импульсов и измерителя 9 . времени и R-входом триггера 13. Устройство для регистрации ультразвуковых сигналов работает следующим образом. Дискретные импульсы акустической эмиссии или ультразвуковые импульсй, в случае прозвз 1ивания материалов с большим коэффициентом затухания, принимаемые резонансным элeктpoaкVcти ческим преобразователем 1, преобразуются последним в осциллирующие электрические сигналы с частотой, равной его резонансной частоте. Полученные электрические сигналы усиливаются усилителем 2, преобразуются пороговым блоком 3 в серию импульсов и подсчитываются счетчиком 4 импульсов. Амплитудный детектор 8 вьщеляет огибающую серии импульсов, длительность которой опред1еляется измерителем 9 времени, тактируемым частотой, равно резонансной частоте электроакустичес кого преобразователя 1. По заднему фронту огибающей серии импульсов триггер 13 устанавливается в единичное состояние, разрешая вывод информации о числе импульсов в серии и ее длительности цифроаналоговыми преобразователя14И 5 и 10. Последняя в виде аналоговых величин поступает на входы Делимого и делителя измерителя 11 отношений, которьй вычисляет отношение этих величин. Результат деле ния сравнивается в дифференциальном дискриминаторе 12 с установленным посредством уставок (опорных напряжений) и и и. значением, соответствующим резонансной частоте электроакустического преобразователя 1 При совпадении величины отношений с заданным пределом дифференциальный дис криминатор 12 включает, по управляюще му входу электронный ключ 6, разрешая вывод информации на регистратор 7. Время вывода информации определяется временем задержки линии 14 задержки, по истечению которого устройство устанавливается в исходное состояние. Электромагнитные помехи,наведенны по сигнальным .цепям или по цепям питания, минуют резонансную механическую систему электроакустического преобразователя 1. Поскольку помехи являются случайными функциями, то вероятность совпадения их временных характеристик и временных характег. ристик Ътклика электроакустичес кого преобразователя 1 очень мала. Поэтому измеритель 11 отношений фиксирует результат, отличный от установленного в дифференциальном дискриминаторе 12, которьй не вырабатывает управляющий сигнал и не открывает злектронный ключ о. Аналогично исключается регистрация мощных акустических низкочастотных помех, . . , При использований электроакустического преобразователя 1 с другой резонансной частотой изменяют соответственно величину уставок 1) и, . Таким образом, устройство позволяет значительно повысить помехозащищенность регистрации ультразвуковых сигналов от электромагнитных помех эфирного и сетевого характера, частота которых не соответствует резонансной частоте электроакустического преобразователя 1, и мощных акустических низкочастотных помех.

г-

.N

I 1

u

Csj

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ СИГНАЛОВ, содержащее последовательно соединенные резонансньй электроакустический преобразователь, усилитель, пороговый блок, счет чик импульсов и первый цифроаналого-г вый преобразователь, регистратор, амплитудный детектор, бход которого соединен с выходоь порогового блока, и линию задержки, вход которой соединен с вторым входом первого цифроаналогового преобразователя, а выход - с. входом Сброс счетчика импульсов, отличающее ся тем, что, с целью повышения помехозащищенностиj оно снабжено последовательно соединенными измерителем времени, вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, вторым цифроаналоговым преобразователем, измерителем отношений, второй вход которого соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, и дифференциальным дискриминатором, триггером, S-вход которого подключен к выходу амплитудного детектора, R-вход соединен с входом измерителя времени и выходом линии задержки, а Q -выход подключен к вто- § рому входу цифроаналогового преобразователя и к входу линии задержки, электронным ключом, включенным между выходом первого цифроаналогового npieобразователя и входом регистратора, а управляющий вход электронного ключа соединен с выходом дифференциального дискриминатора.

to

to