Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразру-- шающим i испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества изделий в ма- шиностронтельной металл ргнчес.кой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения повышение точности контроля за счет осуш;ествления частотной селекции полезных сигналов от помех.

На чертеже приведена блок-схеиа устройства,

Ультразвуковое устройство для . контроля качества материалов содержит последовательно электроакустически соединенные синхронизатор 1j генератор 2 зондирующих импульсовj преобразователь 3, усилитель 4j вторую линию 5 задержкиS, аналоговый перемножитель 6, вторым входом подключенный к выходу усилителя 4, первую jraHHio 7 задержки, схему 8 сравнения,, вторым входом подключенную к выходу аналогового перемножителя 6, формирователь 9 временного интервала, вторым входом подключеншзШ к входу синхронизатора 1, селектор 10 и счетчик 11 и генератор 12 импульсов эталонной частотыS выходом подключенный к второму входу селектора 10 о Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов работае следующим образом.

Синхроимпульсы с выхода синхронизатора запускают генератор :2 зондирующих импульсов и формирователь 9 временного интервала, Генератор 2 зондирующих импульсов возбулс- дает в преобразователе 3 ультразвуковые колебания,, которые вводятся в контролируемое изделие, Отралсенные от дефекта эхосигналы, представляющи собой радиоимпульсы, поступают непосредственно на первый вход аналогового перемножителя 6, а через вторзпо линию 5 задержки на второй вход аналогового перемножителя 6, Время яадержки, обеспечиваемое второй линией 5 задержки5 -выбирается кратным половине периода Тр ультразвуковых колебаний Таким образом, напряжеюш радиоимпульсов на входах аналогового перемножителя 6 будут либо строго в противофазе (при нечетной кратноетк), либо строго в фазе (при четной кратности)

На выходе аналогового перемножи- теля 6 вырабатывается однополярное

на:п ряжение5 предетавляющег собой колебания .удвоенкой относительно входного сигнала частоты. Если на йря жение на выходе усилителя- 4 представить синусоидальным колебанием с частотой сОд и т&ууш.,ек амплитудой yyjCt), напряжение, на выходе аналогового перемножнтеля б имеет вид

(t) (-1)

2 i-Cl+cos 2 оЭо t)

где 2., ..

Из выражения (1) видноj что нарастание и спад огибающей выходного колебания происходит кручеэ чем огибающая входного радиоимпульсаг так

как амплитудная характеристика ana.- логового перемновителя б приближенно имеет квадратичную форму. Длительность выходного радиоимпульса сокраf- Щз.ется на пТ,.,, что также разрешающую способность измерения временных интервалов между соседш;- ни эхосигналами. Значение п выбирается в каждом конкретном случае в завк симости от числа периодов ультразвуковых колебаний Б отраженном зонди- рзтош,ем сигнале,.

Сигналы от по1ч;ехз отличающиеся от полезного сигнала по частоте, на выходе аналогового перемножителя б

5 отсутствуют. Таким образоМд аналого- ,вый перемножитель б с второй линией 5 задержки осуществляют частотную се , лекцию полезных сигналов от помех, Напряжение с выхода аналогового перемно;кителя б поступает непосред- ственно на первый вход схемы, 8 сравнения,, а через пе,эв-ую линию 7 задержки напрялсение подается на второй вход схемы 8 сравнения Время задержки, обеспечиваемо2 первой линией 7 задержки, выбирается равным половине периода Т., ультр 1звуковькс колебаний,, т.е. периоду колебаний на выходе перемножителя 6, В схеме 8 сравнения производится сравнение амплитуд одно- полярного колебания, прошедшего :ш- нию 7 задержки, и колебания с выхода аналогового пеаемножителя 6,

После прохождения максимума зхо- 1-1Мпульса а мплитуда задержаннох о колебания становится больше амплитудтз незадержанного колебания и схема 8 сравнения вырабатывает импульсы по

0

0

каждому выбпосу напряжения однопо- лярного колебаикя Первый из импульсов возвращает формирователь 9 временного интервала в исходное состояние, а вырабатываемый формкрователем Э. импульс открывает селектор 10 на интервал времени, в течение которого импульсы с генератора 12 эталонной частоты пос-т упают на счетчик 11. Таким образом, устройство обеспечивает частотную фильтращпо полезно го эхосигнала от помех независимо от амплитуды последних, увеличивает крутизну огибающей и удваивает частоту заполнения отраженного радиоимпульса, а также укорачивает его длительность, в результате чего погрепг- ность измерения временного интервала соответствующего расстоянию от дефекта, не превышает полупериода ультразвуковых колебаний и не зависит от соотношения между амплитудой напряжения сигнала на выходе усилителя 4 и порогом .срабатывания формирователя 9 временного интервала.

578394

Формула изобретения

Ультразвуковое устройство для

контроля качества материалов, содержащее последовательно электроакустически соединенные синхронизатор, генератс р зондирующих импульсов, преобразователь и усилитель, по сле10 довательно соединенные первую лIiHию задержки, схему сравнения, формирователь временного интервала, вторым входом подключенный к выходу синхронизатора, селектор и счетчик, гене15 ратор импульсов эталонной частоты, . подключенный к второму входу селектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроляр оно снабжено последователь20 но соединенными второй линией задержки, входом подключенной к выходу усилителя, и аналоговым перемножителем, вторым входом подключенным к выходу усилителя, а выходом - к вхо- 25 ду первой линии задержки и к второму входу схемы сравнения.

Изобретение относится к нераз- ругаающим испытаниям ультразвукоЕь1м методом и может быть использовано для контроля качества материалов. Целью изобретения является повышение точности контроля за осуществления .частотной селекции полезных сигналов от помех. Устройство снабжено второй линией 5 задержки и аналоговым перемножителем 6, включенными между усилителем 4 и первой линией 7 задержки. Это позволяет увеличить крутизну огибающей и удво1-1ть частоту заполнения отраженного радиоимпульса, а также укоротить его длительность, в результате чего уменыгается погрешность измерения временного интервала, соответствующего расстоянию от дефекта. I ил. Ф О1 00 оо