Устройство для контроля длинномерных изделий Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к дефектоскопам для контроля длинномерных изделий, например монолитных строительных опор и конструкций, валов и осей энергетического и транспортного оборудования, рельсов.

Цель изобретения - расширение функциональных., возможностей устройства.

На чертеже представлена блок- схема устройства для контроля длинномерных изделий.

Устройство содержит механизм 1 для создания одиночного ударного импульса в контролируемом изделии 2, последовательно соединенные датчик 3 ускорения, усилитель 4 и анализатор 5 спектра, последовательно соединенные датчик 6 синхроимпульсов, второй усилитель 7, формирователь 8 импульсов, блок 9 управления и ин- ID, подключенные к выходу сшализатора 5 спектра последовательно соединенные переключатель 11, первый интегратор 12, аналоговый делитель 13 и сумматор 14, выход которого подключен к-индикатору 10, второй интегратор 15, вход которого соединен с вторым выходом переключателя 11, а выход - с вторым входом аналогового делителя 13, блок 9 управления выполнен из кольцевого счетчика 16, из последовательно соединенных триггера 17, первый вход которого служит входом блока 9 управления, первого элемента 18 И, первого 19 счетчика, блока 20 умножения и компаратора 21 кода, подключенных к выходу формирователя 8 импульсов последовательно соединенных генератора 22 импульсс в, второго элемента 23 И, второй вход которого соединен с вторым выходом триггера 17 и второго счетчика 24, подключенного к второму входу компаратора 21 . кода, выход которого соединен с уп- равляницими входами анализатора 5 спектра, второго интегратора 15, кольцевого счетчика 16 и счетчика 24, первый выход кольцевого счетчика 16 соединен с управляющими входами сумматора 14, генератора 22 импульсов и первого счетчика 19, а второй выход кольцевого счетчика 16 - с управляницим входом переключателя 1U выход первого усилителя 4 соединен с вторым входом

08509

триггера 17, а второй вход первого элемента 18 И соединен с вторым выходом генератора 22 импульсов-. Устройство для контроля длинно5 мерных изделий работает следующие образом.

С помощью механизма 1 в контролн руемом изделии 2 создают одиночный ударный импульс, В момент удара батывает датчик 6 синхроимпульсов, сигнал с выхода которого усиливается усилителем 7, нормализуется фор-, мирователем 8 и поступает на первый вход триггера 17, устанавливая на

15 его первом выходе уровень логиче р25

кой 1 , в исходном состоянии устройства по сигналу с второго выхода кольцевого счечтика 16 переключат тель 11 связывает выход анализато-

20 ра 5 спектра с входом первого интегратора 12,

Ударный импульс в виде волны напряжения распространяется по изделию 2, многократно отражаясь от свободных краев изделия. Волны напряжения, прошедшие через изделие, принимаются датчиком 3 ускорения, сигналы с выхода которого усиливаются усилителем 4 и поступают на вход

30 анализатора 5 спектра, на выходе которого получают ударный спектр в виде нормированной временной функции. Сигнал с выхода анализатора 5 спектра интегрируется интеграто-

35 ром 12 и поступает на первый вход аналогового делителя 13 в качестве делителя. Спустя время . ( 2 Р/с, где f - длина изделия, С/- скорость распространения волны напряжения

40 в материале изделия, по сигналу с выхода блока 9 управления (с первого выхода кольцевого счетчика 1б) анализатор 5 спектра обнуляется и начинает работу с нулевого состоя45 ПИЯ. Одновременно по тому же сигналу переключатель 11 соединяет выход анализатора 5 импульсов с входом второго интегратора 15. Информация об ударном спектре с выхода

50 анализатора 5 спектра начинает поступать на второй интегратор 15, сигнал с выхода которого поступает на второй вход аналогового делителя в качестве делимого.

Сигнал частного от деления с выхода аналогового делителя 13 сумми- -руется сумматором 14 и поступает

3

на вход индикатора Го. По величине сигнала судят о качестве издели я.

Блок 9 управления работает следующим образом. В исходном .состоянии на выходах компаратора 21 кода и на выходах кольцевого счетчика 16 установлены напряжения, например, с уровнем логического О, триггер 17 находится в первом устойчивом состоянии, при котором с его первого выхода на первый вход элемента 18 И поступает сигнал запрета (уровень логического О), а на второй вход второго элемента 23 И поступает с второго выхода триггера 17 сигнал разрешения, соответствуючдай условной единице состояния триггера 17.

При этом генератор импульсов 22 выключен, первый счетчик 19, второй счетчик 24 и кольцевой счетчик 16 обнулены,

По сигналу датчика 6 синхроимпульсов запускается генератор 22 импульсов. Импульс с его выхода поступает через элемент 18 И на вход счетчика 19, Триггер 17 остается в своем втором устойчивом состоянии до прихода на его второй вход импульса с выхода усилителя 4,

Таким образом, в счетчик 19 вводится число, характеризующее время ор , В блоке умножения эта величина умножается на 2 и в виде кода подается на первый вход компаратора 21 кода.

Спустя время С по сигналу с датчика 3 ускорения триггер I7 перейдет во второе состояние, первый элемент 18 И закроется, а второй элемент 23 И откроется, что приводит к заполнению счетчика 24 импульсами с выхода генератора 22 импульсов.

При совпадении текущего числа на выходе второго счетчика 24 с числом на выходе блока 20 умножения по сигналу с выхода компаратора 21 кода .обнуляется анализатор 5 спектра, второй интегратор 15 и второй счетчик 24 в течение одного такта рабо ты генератора импульсов и вновь начинают свою работу, а на входе кольцевого счетчика 16 появляется первый из К импульсов емкости кольцевого счетчика 16.

Емкость К 1 пульсов кольцевого счетчика выбирается из условий необ-

08509

ходимого числа циклов анализа периодов колебаний волн напряжения сжатия изделия 2.

Кольцевой счетчик 16 представля5 ет собой устройство, в котором последний разряд счетчика соедийен с остальным - и обнуляет их при заполнении последнего разряда. Первый разряд .кольцевого счетчика служит

10 его вторым выходом.

Таким образом, при первом срабатывании кольцевого счетчика 16 с его второго выхода поступает сигнал, которым переключатель 11 переводит-

15 ся в свое второе состояние, т,е, выход анализатора 5 спектров подключается к входу второго интегратора 15,

Указанная последовательность ра-

20 боты устройства блока 9 управления будет продолжаться в течение К-1 циклов работы кольцевого счетчика 16. После К-го цикла работы кольцевого счетчика 16 одновременно с его обну-

25 лением сигналом с -первого выхода выключается гецератор 22 импульсов, обнуляется первый счетчик 19 и инициируется передача накопленной суммы в сумматор 14 на индикатор 10,

30 Изобретение обеспечивает выявление неоднородностей.структуры в на-

териале длинномерных изделий путем определения спектра первой волны, возникшей в изделии в результате ударного импульса, определения его интегральной оценки и деления на нее интегральных оценок спектра последующих волн, возникших в результате многократного страже-

... НИН в изделии, а также за счет усреднения результатов измерения.

Формула изобретения

Устройство для кйнтроля длинно- 45 мерных изделий, содержащее механизм для создания одиночного ударного импульса в контролируемом изделии, последовательно соединенные датчик ускорения, усилитель и анализа- 50 тор спектра, последовательно соединенные датчик синхроимпульсов, второй усилитель, формирователь импульсов и блок управления и индикатор, отличающееся тем, что, 55 с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено подключенными к выходу анализатора спектра последовательно соединенными пе35

реключателем, первым интегратором, аналоговым делителем и сумматором, выход которого подключен к индикатору, вторым интегратором, вход которого соединен с вторым выходом переключателя, а выход - с вторым входом аналогового делителя, блок управления выполнен из кольцевого счетчика, последовательно соединенных триггера, первый вход которого служит входом блока управления, первого элемента И, первого счетчика, блока умножения и компаратора кода, подключенных к выходу формирова- теля импульсов, последовательно соединенных генератора импульсов-, второго элемента И, второй вход котоРедактор Л.Авраменко

Составитель Г.Максимочкин Техред 3,Палий

Заказ 284/56 Тираж 778Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

рого соединен с вторым выходом триггера, и второго счетчика, подключен- ного к второму входу компаратора кода, выход которого соединен с уп- равляющими входами анализатора спектра, второго интегратора, кольцевого счетчика и второго счетчика, первый выход кольдевого счетчика соединен с управляющими входами сумматора,

генератора импульсов и первого счет-, чика, а в.торой выход кольцевого . счетчика - с управляющим входом реключателя,, выход первого усилителя соединен с вторым входом триггера, а второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом генератора импульсов.

Корректор А.Зимокосов

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к дефектоскопам для контроля длинномерных изделий, например монолитных строительных опор и конструкций, валов и осей энергетического и транспортного оборудования, рельсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. В уст- /// //////// ройстве реализуется удар по поверхности контролируемого изделия 2 с помощью механизма 1. С помощью анализатора 5 спектра и первого интегратора 12 находят интегральную оценку спектра первой волны, воспринятой датчиком 3 ускорения. Определяются интегральные оценки спектров последующих волн, образующихся в изделии вследствие многократных отражений, с помощью анализатора 5 спектров, ключа 11, управляемого блоком 9, и второго интегратора 15, С помощью аналогового делителя 13 определяют отношение интегральных оценок спектра волн многократных отражений, по которому судят о неоднородности структуры материала длинномерных изделий. Блок 9 управления обеспечивает проведение цикла- из К измерений с последующим суммированием результатов измерений в сумматоре 14. 1 ил. е (Л