Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

1 1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества материалов в металлургической и машиностроительной промышленности. , Целью изобретения является повышение производительности и точности контроля за счет конструктивного построения.

На чертеже приведена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно электроакустически соединенные синхронизатор 1, генератор 2 ультразвуковых колебаний и приемопередающий преобразователь 3, регистратор 4, последовательно соединенные первый ждущий мультивибратор 5,.входом подключенный к второму выходу синхронизатора 1, второй ждущий мультивибратор 6, первьш селектор 7, триггер 8, второй селектор 9, счетчик 10 импульсов, и-входовый мультиплексор 11 и умножитель 12, выходом подключеннь й к входу регистратора 4, первый усилитель 13, входом подключенньгй к выходу приемопередающего преобразователя 3, а выходом - к второму входу первого селек- торч 7, последовательно соединенные второй усилитель 14, входом подключенный к выходу гшиемопередающего преобразователя 3, третий селектор .15, вьгходом подключенный к,второму ходу триггера 8, и аналого-цифровой преобразователь 16, выходом подключенный к второму входу умножителя 12, третий ждущий мультивибратор 17, входом подключенный к выходу первого селектора 7. а выходом - к второму входу третьего селектора 15, генератор 18 импульсов, выходом подключенный к второму входу второго селектора 9, и ft регистров 19 памяти, подключенных к информационным входам мультиплексора 11.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, запускающие генератор 2 ультразвуковых колебаний, импульсы которого возбуждают приемопередающий преобразователь 3. Ультразвуковые импульсы преобразователя 3 посылаются через контактную среду в контролируемый материал. При этом часть энергии импульса отражается от поверхности этого материала, часть отражается от дефекта в материале, если он

543782

есть, и последняя часть отражается

от противоположной поверхности (или дна) материала. Все эти три части в виде импульсов, разделенных во вре5 мени, снимаются с выхода преобразователя 3. Сннхроимпулы с синхронизатора 1 одновременно подается на первый ждущий мультивибратор 5, где формируются импульсы длительностью от

to синхроимпульса до поверхностного импульса, причем задний фронт этого импульса может изменяться во времени. . Установка его производится вручную до проведения контроля так, чтобы он

15 не доходил до импульса от поверхности на расстояние, равное возможному временному колебанию этого импульса из-за неровностей контролируемой поверхности. Задним фронтом импульса

20 первого ждущего мультивибратора 5 запускается второй ждущий мультивибратор 6. Ширина этого импульса выбирается также исходя из возможных Колебаний поверхностного импульса во

25 времени. Этот импульс поступает на первый вход первого селектора 7. На второй вход поступает весь сигнал, снимаемый с выхода приемопередающего преобразователя 3 и усиленный первым

30 усилителем 13, в результате на выходе первого селектора 7 выделяется только поверхностный импульс. С выхода первого селектора 7 поверхностный импульс поступает на третий ждущий мультивибратор 17, который формирует импульс длительностью от поверхностного импульса до начала данного импульса. Эта длительность также регулируется вручную и устанавливается до начала контроля исходя из толщины контролируемого материала.

Сформированный импульс представляет зону контроля и поступает на третий селектор 15, на второй вход которого поступает весь сигнал с приемопередающего преобразователя 3, усиленный с помощью второго усилителя 14. В результате на выходе третьего селектора 15 выделяются ш-тульсы дефекта.

Поверхностные импульсы с вьпсода первого селектора 7 поступают на первый вход триггера 8 и переводят его в первое устойчивое состояние, а импульсы дефекта с выхода третьего селектора 15 возвращают этот триггер в исходное состояние. В результате на выходе триггера 8 формируется импульс, длительность которого харак35

40

45

50

теризует глубину залегания дефекта в материале, считая от поверхности, Импульс триггера 8 поступает на вход второго селектора 9 аналогично описанным выше, на второй вход которого поступают импульсы от генератора 18 импульсов. При временном совпадении на выходе второго селектора 9 выделяется пачка импульсов от генератора 18 импульсов, причем число этих импульсов прямо пропорционально глубине расположения дефекта. Пачка импульсов с вьпсода второго селектора 9 поступает на счетчик 10 импульсов, а с его выхода снимается цифровое значение глубины в двоичном или двоично-десятичном коде которое поступает на адресный вход мультиплексора 11. С выхода третьего селектора 15 импульсы от дефекта поступают также на вход аналого-цифрового преобразователя 16, где производится преобразование амплитуды импульса от дефекта в эквивалентное цифровое значение.

В yMHOJKiirene 12 происходит умножение сигналов с выходов и-входового мультиплексора 11 и преобразовате- 1Я 16. Значения коэффициентов умно- кения хранятся в регистрах 19 памяти, куда они заносятся перед про- i ueccoM контроля. Эти коэффициенты автоматически вводятся с помощью h-входового мультиплексора 11 на умножитель 12 с помощью значений глубины дефекта, снимаемый со счетчика 10 и подаваемых на адресный вход мультиплексора. Он позволяет в зависимости от кода глубины, поступающего на адресный вход, подключать на выход одно из значений коэффициента, записанного в один из регистров 19 памяти. Число п выбирается равным дискретности счета счетчиком 10. Пересчитанные значения амплитуды дефектов с вьпсода умножителя 12 поступают на вход регистратора 4.

Таким образом, в данном техническом решении заменяется сложный h-канальный усилитель с врамен-ной регулировкой чувствительности на простой

10

5

0

5

0

5

0

линейный усилитель с последующими вычислительными блоками.

Число h может быть выбрано достаточно большим, следовательно, точность корректировки чувствительности дефектоскопа может быть также большей, что увеличивает точность контроля.

Смена коэффициентов в регистрах памяти выполняется оперативно, в том числе и во время контроля, что увеличивает производительность контроля.

Формула из обретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно электроакустически соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний и приемопередающий преобразователь и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности контроля, он снабжен последовательна соединенными первым ждущим мультивибратором, входом подключенным к второму выходу синхронизатора, вторьЫ ждущим мультивибратором, первым селектором, триггером, вторым селектором, счетчиком импульсов, и-входовым мультиплексором и умножителем, выходом подключен- ньм к входу регистратора, первым усилителем, входом подключенным к выходу приемопередающего преобразователя, а выходом - к второму входу первого селектора, последовательно соединенными вторым усилителем, входом подключенным к выходу приемопередающего преобразователя, третьим селектором, выходом подключенным к второму входу триггера, и аналого-цифровым преобразователем, выходом подключенным к второму входу умножителя, третьим ждущим мультивибратором, входом подключенным к выходу первого селектора, а выходом - к второму входу третьего селектора, генератором импульсов, выходом подключенным к второму входу второго селектора, и п регистрами памяти, подключенными к информационным входам мультиплексора.

Редактор М. Циткина

Составитель Л. Мванов-Шиц

Техред А.Кравчук Корректор В, Бутяга

Заказ 4713/47 Тираж 778Подписное

В:НИИПИ Государственного комитета СССР

. . гг,о лслям изобретений я откр1,тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества материалов. Целью изобретения является повьшение производительности и точности контроля. Ультразвуковой дефектоскоп содержит умножитель, п-входовый мультиплексор., ре1 истр памяти и счетчик. Значения коэффициентов умножения автоматически вводятся на умножитель в зависимости от кода глубины дефекта, обеспечивается пересчет значений амплитуды дефекта, которая индуцируется регистратором. Корректировка может выполняться и во время контроля. 1 ил. tnai Ю СЛ 4::. СО VI 00