Устройство для контроля качества материалов ультразвуковым методом Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

Устройство состоит из передающей 1 и приемной 2 частей. Оператор включает приемную часть 2, которая находится, например, в лаборатории. Схе- ,мой 7 сброса передающей части 1 устанавливаются в исходное состояние первый 24, второй 26 и третий 28 триггеры, триггер 16 длительности, счетчик 18. Передающая часть 1 выносится на место контроля. На таймере 8 задается необходимое время индикации результатов контроля. Выходной импульс генератора 3 зондирующих импульсов, пройдя через исследуемый материал, принимается преобразователем 4, усиленный входным усилителем 5 поступает на вход усилителя 13 мощности и излучается антенной 14. Таймер 8 генерирует два отметочных импульса. Первый поступает одновременно с приходом информационного сигнала и обес печивает закрывание ключа 10 передат чика, второй, вырабатываемый по окон

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов.ультразвуковым методом, и может быть использовано в строительстве, геологии, химии,- машиностроении.

Цель изобретения - повышение эффективности контроля качества материалов в изделиях за счет осуществления возможности введения сплошного контроля качества материалов и изделий, расширение области применения устройства за счет исключения необходимости прокладывания кабельных линий для передачи сигналов к регистрирующей аппаратуре .

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля качества материалов ультразвуковым методом.

Устройство состоит из двух частей: передающей 1 и приемной 2. Передающая часть 1 состоит из последовательно соединенных генератора 3 зондирующих импульсов, ультразвукового преобразователя 4 и входного усилителя 5,

88588

чании необходимого отрезка времени, открывает ключ 10. В результате пере- дающая часть 1 обеспечивает излучение трех сигналов: импульса, управляющего приемной частью 2; импульса, синхронного с зондирующим сигналом; импульса, синхронного с информационным сигналом. Первый импульс передатчика обеспечивает сброс счетчика 18 импульсов, второго 26 и третьего 28 триггеров в исходное состояние. Последующие два импульса измеряют и регистрируют время распространения ультразвука в исследуемом материале. Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность контроля качества материалов в изделиях за счет обеспечения оперативного сплошного контроля, снизить трудовые и материальные затраты на внедрение не- разрушающего контроля качества в производственных условиях. I ил.

задающего генератора 6, последовательно соединенных схемы 7 сброса передающей части, таймера 8, вторым входом соединенного с выходом входного усилителя 5, триггера 9, вторым входом подключенного к второму выходу схемы 7 сброса передающей части, ключа 10, вторым входом подключенного к выходу задающего генератора 6, блока 11 задержки, усилителя-формирователя 12, вторым входом подключенного к выходу ключа 10, усилителя 13 мощности, соединенного вторым входом с выходом входного усилителя 5, и передающей антенны 14, усилителя 15, входом подключенного к выходу блока 11 задержки, а выходом - к входу генератора 3 зондирующих импульсов. Приемная часть состоит из последовательно соединенных триггера 16 длительности, селектора 17 и счетчика 18 импульсов, генератора 19 опорной частоты, соединенного с вторым входом селектора, последовательно соединенных приемной антенны 20 приемного усилителя 21, первого формирователя 22, блока 23

5

0

5

задержки, первого триггера 24 и ключа 25, выходом соединенного с вторым входом счетчика 18 импульсов, а вторым входом подключенного к второму выходу первого формирователя 22, последовательно соединенных второго триггера 26, входы KOTopoi o подключены к второму выходу блока 23 задержки, первого дифференцирующего блока 27, третьего триггера 28, второго дифференцирующего блока 29 и второго формирователя 30, первым выходом подключенного к второму входу первого триггера 24, а вторым выходом соединенного с входом триггера 16 длительности, схемы 31 сброса приемника, первым выходом подключенной к третьему входу первого триггера 24, а вторым выходом подсоединенной к входам сброса счетчика 18 импуль- сов, второго триггера 26, третьего триггера 28 и триггера 16 длительности, третьего формирователя 32, входо соединенного с вторым выходом первого дифференцирующего блока 27, а вы- 25 ционный сигнал поступает на один из ходом подключенного к третьему входу входов усилителя 13 мощности и, в триггера 16 длительности, второй вы- свою очередь, излучается антенной 14. ход ключа 25 подсоединен к третьему входу второго триггера 26 и третьему

30

входу третьего триггера 28, и регистратора 29, подключенного к выходу счетчика 18 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Оператором включается приемная часть, которая находится, например, в лаборатории.

При этом схема 7 сброса передающей части вырабатывает импульс, устаОдновременно выходной сигнал входного усилителя 5 воздействует на таймер 8. Этот блок при выработке необходимого отрезка времени генерирует два отметочных импульса, поступающих на триггер 9 передающей части. Причем первый импульс поступает от таймера 2 8 одновременно с приходом информационного сигнала и обеспечивает закрывание ключа 10 передатчика посредством обеспечения необходимого запирающего потенциала от триггера 9.

навливающий первый, второй и третий триггеры 24-28 приемной части 2, триггер 16 длительности в исходное состояние и сбрасывающий информацию счетчика 18 импульсов на О. В результате этого первый триггер 24 сво им выходным потенциалом воздействует на ключ 25 приемной части, удерживая его в открытом состоянии.

Передающая часть 1 устройства выносится на место контроля.

Выбирается переключателем необходимое время индикации результатов контроля на таймере 8.

Ультразвуковые преобразователи 4 устройства устанавливаются на контролируемом изделии. Включается нап- ряжение питания. Схема 7 сброса передающей части устанавливает триггер 9

передатчика и таймер 8 в исходное состояние. При этом ключ 10 передающей части находится в открытом состоянии, благодаря воздействию потен5 циала триггера 9. Импульсы задающего генератора 6 поступают через открытый ключ 10 на вход блока 11 задержки передающей части и усилителя-формирователя 12. На второй вход усилиO теля-формирователя 12 поступает задержанный импульс задающего генератора 6 от блока 11 задержки, который одновременно поступает через усилитель 15 па вход генератора 3 зонди5 рующих .импульсов. Усиленные и сформированные сигналы от усилителя-формирователя 12 поступают на вход усилителя 13 мощности и излучаются. Выходной импульс генератора 3

0 зондирующих импульсов вводится в исследуемый материал и принимается в виде информационного сигнала ультразвуковыми преобразователями 4. Усиленный входным усилителем 5 информационный сигнал поступает на один из входов усилителя 13 мощности и, в свою очередь, излучается антенной 14.

Одновременно выходной сигнал входного усилителя 5 воздействует на таймер 8. Этот блок при выработке необходимого отрезка времени генерирует два отметочных импульса, поступающих на триггер 9 передающей части. Причем первый импульс поступает от таймера 8 одновременно с приходом информационного сигнала и обеспечивает закрывание ключа 10 передатчика посредством обеспечения необходимого запирающего потенциала от триггера 9.

Второй импульс таймера 8, вырабатываемый по окончании необходимого отрезка времени, вторично воздействует на триггер 9 и обеспечивает открывание ключа 10.

Таким образом, на протяжении времени индикации схемы формирования и передачи импульсов устройства не функционируют, так как импульсы задающего генератора 6 перекрыты клю- чом 10 передающей части.

В результате описанного цикла пе-. редающая часть 1 обеспечивает излучение трех сигналов, принимаемых приемной частью: управляющего приемной

частью; импульса, синхронного с зондирующим сигналом; импульса, синхронного с информационным сигналом.

Первый сигнал через антенну 20, усилитель 21 приемной части и формирователь 22 поступает на блок 23 задержки приемной части, а также на ключ 25, Так как ключ 25 благодаря начальной установке первого триггера 24 приемной части находится в откры- том состоянии, то первый принятый сигнал, поступающий на ключ 25 с выхода формирователя 22, подтвержд.ает исходное состояние триггеров 26 и 28, а также нулевое состояние информации счетчика 18 импульсов. Этот же, но задержанный блоком 21 задержки приемной части импульс поступает на вход первого триггера 24, опрокидывает его и тем самым закрывает ключ 25. При этом последующие принятые сигналы через ключ 25 не проходят.

Второй принятый сигнал, соответствующий моменту генерирования зондирующего импульса, проходит через антенну 20, усилитель 21, формирователь 22 и блок 23 задержки приемной части, воздействует на триггер 26, - Выходной перепад напряжения второго триггера 26 преобразуется в положительный импульс первым дифференцирующим блоком 27, формируется третьим формирователем 32 и опрокидывает триггер 16 длительности. При этом импульсы частоты заполнения от генератора 19 опорной частоты через открытый селектор 17 поступают на вход счетчика 18 импульсов.

Третий принятый сигнал, соответствующий моменту прихода на ультразвуковой преобразователь 4 информационного сигнала, проходит через тенну 20, усилитель 21 приемной часмеренной величины, таким образом, первый импульс передатчика из следующей серии, которая излучается после времени индикации, обеспечивает сброс информации счетчика 18 импульсов, а также установку второго и третьего триггеров 26 и 28 в исходное состояние. Последующие два импульса обеспечивают измерение и индикацию следующей величины времени распространения ультразвука в исследуемом материале. Устройство позволяет повысить эффективность контроля качества материалов в изделиях за счет обеспечения оперативного сплошного контроля, снизить трудовые и материальные затраты на внедрение неразрушающего контроля качества в производственных условиях.

25

20 Формула изобретения

Устройство для контроля качества материалов ультразвуковым методом, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь и входной усилитель, последовательно соединенные триггер длительности, селектор и счетчик импульсов, генератор опорной частоты, соединенный с вторым входом селектора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля и

30

ти, формирователь 22, блок 23

ки, устанавливает второй триггер в исходное состояние.

При этом выходной перепад второго триггера 26 дифференцируется первым дифференцирующим блоком 27, воздействует на третий триггер 28, через второй дифференцирующий блок 29 и второй формирователь 30 поступает на триггер 16 времени и первый триггер 24.

В результате этого прекращается поступление импульсов частоты заполнения от генератора 19 через селектор 17 на вход счетчика 18 импульсов, который индицирует величину времени распространения ультразвука между ультразвуковыми преобразователями, происходит открывание ключа 25. Регистратор 33 обеспечивает запись израсширения области применения, оно 35 состоит из передающей и приемной частей, при этом передающая часть выполнена из задающего генератора, последовательно соединенных схемы сброса передающей части, таймера, вторым задерж- 40 входом соединенного с выходом вход- 26 ного усилителя, триггера, второй вход которого подключен к второму выходу схемы сброса передающего канала, ключа, вторым входом подключен- 2 ного к выходу задающего генератора, блока задержки, усилителя-формирователя, второй вход которого подключен к выходу ключа, усилителя мощности, соединенного вторым входом с выходом Q входного усилитешя, и передающей антенны, усилителя, включенного между выходом блока задержки и входом генератора зондирующих импульсов, а приемная часть выполнена из последо55

вательно соединенных приемной антенны, приемного усилителя, первого формирователя, блока задержки, первох о триггера и ключа, выходом соединенного с вторым входом счетчика импуль

меренной величины, таким образом, первый импульс передатчика из следующей серии, которая излучается после времени индикации, обеспечивает сброс информации счетчика 18 импульсов, а также установку второго и третьего триггеров 26 и 28 в исходное состояние. Последующие два импульса обеспечивают измерение и индикацию следующей величины времени распространения ультразвука в исследуемом материале. Устройство позволяет повысить эффективность контроля качества материалов в изделиях за счет обеспечения оперативного сплошного контроля, снизить трудовые и материальные затраты на внедрение неразрушающего контроля качества в производственных условиях.

20 Формула изобретения

Устройство для контроля качества материалов ультразвуковым методом, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь и входной усилитель, последовательно соединенные триггер длительности, селектор и счетчик импульсов, генератор опорной частоты, соединенный с вторым входом селектора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля и

55

вательно соединенных приемной антенны, приемного усилителя, первого формирователя, блока задержки, первох о триггера и ключа, выходом соединенного с вторым входом счетчика импуль71288588

сов, а вторым входом подключенного

5 н

к, второму выходу первого формирователя, последовательно соединенных второго.триггера, входы которого подключены к второму выходу блока задержки, первого дифференцирующего блока, третьего триггера, второго дифференцирующего, блока и второго формирователя, первым выходом под-; ключенного к второму входу первого триггера, а вторым выходом соединенного с входом триггера длительности, схемы сброса приемной части, первым выходом подключенной к третьему вхоРедактор О.Бугир Заказ 7801/42

Составитель А.Елкин Техред И.Попович

Корректор Л. Патай

Тираж 799Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

8

ду первого триггера, а вторым выходом подсоединенной к в-одам сброса счетчика импульсов, второго триггера, третьего триггера и триггера длитель- ности, третьего формирователя, входом

соединенного с вторым выходом перво- го дифференцирующего блока, а выходом подключенным к третьему входу триггера длительности, второй выход ключа подсоединен к третьему входу второго триггера и третьему входу третьего триггера, и регистратора, подключенного к выходу счетчика импульсов.

Корректор Л. Патай

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов ультразвуковым методом, и может быть использовано в строительстве, геологии, химии, машиностроении. Целью изобретения является повышение эффективности контроля качества материалов в изделиях -за счет осуществления сплошного контроля качества материалов и изделий, расширение области применения устройства за счет исключения необходимости прокладывания кабельных линий для передачи сигналов к регистрирующей аппаратуре. (Л с