Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть .использовано для автоматизированного контроля изделий. Известен дефектоскоп, содержащий блок вьщеления поверхностного эхоускпителя, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого связан с входом блока выделения поверхностного эхо-импульса, генератор ультразвуковых колебаний и приемно-передающий преобразователь, связанные последовательно сумматор, блок временной регулировки чувствительности (ВРЧ), выполненный из .4 .параллельно соединенных идентичных каналов, вход которого связан с выходом приемнопередающего преобразователя, каждый канап содержит последовательно соединенные .первый усилитель, детектор, временной селектор и второй уси литапь, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора, а также соединенные последовательно триггер, ждущий кварцевый генератор К декадных счетчиков частоты, выход последнего из которых авязап с входо триггера., второй вход которого . связан с выходом блока выделения поверх постного эхо-игилульса, двоично-десятичные дешифраторы по числу декад ных счетчиков частоты, входы каждог из которых связаны с выходами соответствующего декадного счетчика,П триггерами с К-входовой схемой И ка дый и наборным полем,включенным между дешифраторами и триггерами Г П Недостатками известного устройст ва являются низкая точность, обусловлен 1ая необходимостью одновременной подстройки нескольких усилителей и большого количества длитель ностей управляющих импульсов, а так же низкая наделность, обусловленная сложностью схемы., Наиболее близким к предлагаемому является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соедине5П1ые синхронизатор, генератор зондирующих -импульсов, совмещенньй ультразвуковой преобразователь, уси литель, регулируемьй усилитель и измерительньи1 блок, последовательно соединенные селектор, входами подключенный к синхронизатору и выходу усилитепя, триггер и схему совпаде НИИ, генератор тактов, подключенный 372 к второму входу схемы совпадений, между выходом схемы совпадений и вторым входом регулируемого усилитея включен преобразователь время-код, выход триггера через формирователи соединен с выходами синхронизатора и усилителя С2. В этом дефектоскопе после превышения эхо-сигналом от дефекта выбранного порога обеспечивается формирование цифрового кода, вес которого обратно пропорционален затуханию ультразвука в контролируемом изделии. Этот код в блоке умножения, который используется в качестве регулируемого усилителя, обеспечивает компенсацию ослабления сигнала. Масштаб по оси времени устанавливается вручную по предварительной градуировке генератора тактов. Недостатком этого дефектоскопа является низкая точность, связанная с тем, что закон ВРЧ однозначно задан законом преобразования время-код и допускает возможность управления только за счет изменения масштаба времени. В то же время в ряпо оси де случаев, особенно для фокусирующих, раздельно-совмещенных и некоторых- других видов датчиков, зависимость для закона ВРЧ получается весьма .сложная, выражается немонотонной функцией и не может быть представлена с помощью такого преобразователя. Другим недостатком известного дефектоскопа является ручная настройка, препятствующая его использованию в автоматических устройствах. Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей ультразвукового дефектоскопа. Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп, содержасщй последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, совмещенный ультразвуковой преобразователь, усилитель, .регулируемый усилитель и измерительHbrfi блок, последовательно соединенные селектор, входами подключенный к синхронизатору и выходу усилителя, триггер и схему совпадений, генератор тактов, подключенный к второму входу схемы совпадений, снабжен последовательно соединенными счетчиком, входом подключенным к выходу схемы совпадений, а одним из выхо3дов - к второму входу триггера, бло ком памяти и цифроаналоговым преобр зователем, выходом подключенным к второму входу регулируемого усилите ля. На чертеже схематически представ лена блок-схема ультразвукового дефектоскопа, Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондируюи1ик импульсов, совмещенный ультразвуковой преобразователь 3, усилитель 4, регулируемый усилитепь 5 и измерительный бло 6, последовательно соединенные селектор 7, входами подключенный к синхронизатору 1 и выходу усилителя 4, триггер 8 и схему 9 совпадений, генератор 10 тактов, подключенньй к второму входу схемы 9 совпадений, последовательно соединенные счетчик 11, одним из выходов подключенный к второму входу триггера 8, блок 12 памяти и цифроана/1О1 овый преобразователь (ПАП) 13, выходом подклю ченный к второму входу регулируемог усилителя 5. Дефектоскоп работает следующим образом. Синхронизатор 1 вырабатывает импульс запуска, по кoтopo ry генератор 2 возбуждает преобразователь 3, являющийся преобразователем элек трического сигнала в ультразвуковой импульс. Этот импульс п-осьшается в контролируемое изделие Сне показано отражается от поверхности дефектов и, возможно, дна контролируемого изделия и воспринимается преобразова телем 3, который отраженные ультразвуковые сигналы преобразует в электрические. Эти электрические сигналы усиливаются усилителем 4 и передаются через регулируемый усилитель 5 в измерительный блок 6, например, на Эогектронно-лучевую трубку, печата ющее устройство и т.п. Сигналс выхода усилителя 4 поступает также на вход селектора 7, на второй вход кот рого из синхронизатора 1 подается стробирующий ш-шульс, разрешающий передачу сигнала.с выхода усилителя 4 на первый вход триггера 8. Этим си налом триггер 8 устанавливается в состояние 1, открывая схему 9 совпадений, благодаря чему тактовые импульсы генератора 10 через схему 9 совпадени поступают на вход счет374чика 11. Селектор 7 открывается на предварительно рассчитанный интервал времени, в течение которого ожидается поступление на преобразователь 3 импульса, отраженного от передней грани контролируемого изделия, так что момент включения счетчика 11 соответствует началу зоны контроля ультразвукового дефектоскопа, если дефектоскоп работает в режиме контроля с совмещенным или раздельно-совмещенным преобразователем. 3 с помощью продольных волн с иммерсионным или пделевым- контактом. В некоторых случаях, например при контроле методом нормальных волн, этого импульса нет. В этом случае селектор 7 не нужен, в синхронизаторе 1 бырабаты- вается импульс запуска счетчика 11, задержанный на заранее выбранное время относительно момента запуска генератора 2, и подается на тот же первый вход триггера 8 (на чертеже соответствующие цепи не показаны). Блок 12 памяти представляет собой запоминающее устройство: постоянное или перепрограммируемое (ПЗУ или ППЗУ), в котором предварительно записаны числа, определяющие значение напряжения на выходе ЦАП 13. Каждому состоянию счетчика 11 ставится в соответствие одно из чисел (слов) блока -12 памяти. Таким образом, на выходе ЦАП 13 по мере заполнения счетчика 11 одно за другим сменяются значения напряжения. Регулируемый усилитель 5 является управляемым усилителем, коэффициент усиления которого для сигнала на втором входе является функцией напряжения на первом входе. Напряжение на выходе ЦАП 13 изменяется во времени, причем скорость смены значений определяется частотой, на которой работает генератор 10 памяти, а сами эти значения - кодом содержащихся в ячейках блока 12 памяти чисел. Предлагаемая схема позволяет получ-ить практически любую заданную зазависимость чувствительности дефектоскопа во времени, эта зависимость должна быть заложена в блок 12 памяти. В блок 12 памяти может быть (в Соответствии с его емкостью) -заложено одновременно несколько, зависрп остей с выбором любой из них по внешнему сигналу, определяющему ту часть памяти, из которой выбирается. IП559 информация. После заполнения счетчика 11 импульсов с его выхода переполнения триггер 8 устанавливается в О. Основные узлы дефектоскопа обще-5 известны, вьтолняются на серийно вьmycкae ыx интегральных схемах серии К155 и др. Преимущества предлагаемого дефек- тоскопа определяются введением блока 37 памяти, вьтолненного, например, йа ППЗУ с соответствующими узлами управления и включенного между блоком памяти и регулируемьм усилителем ЦАП. Такое соединение позволяет| в зависимости от конкретного содержания памяти ППЗУ) получить практически любую временную зависимость коэффициента передачи тракта от преобразователя до измерительного блока.

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, совмещенный ультразвуковой преобразователь, усипитель, регулируемый усилитель и измерительный блок, последователь- но соединенные селектор, входами подключенньй к синхронизатору и выходу усилителя, триггер и схему совпадений, генератор тактов, подключенный к второму входу схемы совпадений, отличающийс я тем, что, .с целью повьппения точности и расширения функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными счетчиком входом подключенным к выходу схемы совпадений, а одним из выходов - к второму входу триггера, блоком памяти и цифроаналоговым преобразо(Л вателем, выходом подключенным к второму входу регулируемого усилителя.