Акустический спектральный дефектоскоп Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

сл

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля материалов методом свободных колебаний и может быть использовано для нераз- рушагощего контроля в многослойных кoнcтpyкн яx.

Цель изобретения - повышение чувствительности контроля за счет выявления дефектов, вызывающих сложное изменение амплитуд спектральных составляющих сигнала.

На чертеже приведена блок-схема дефектоскопа.

Акустический спектральный дефек- тоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и вибратор 3, последовательно соединенные приемник 4 упругих колебаний, предварительный усилитель 5 и многоканальный спектроанализатор 6, каждый канал которого вьтолнен из подключенных к выходу предварительного усилителя 5 последовательно соединенных полосового фильтра 7, первого усилителя 8, пикового детектора 9, второго усилителя 10 и индикатора 11 уровня напряжения и подключенного к выходу синхронизатора 1 ключа 12, выход которого подключен к входу обну- ления пикового детектора 9, автоматический сигнализатор 13 дефектов, подключенный к выходу предварительного усилителя 5 блок 1Д автоматической регулировки усиления, выход которого подключен к входу управления предварительного усилителя 5, в каждом из каналов спектроанализатора 6 двухуровневый компаратор 15, вход которого подключен к выходу второго усилителя 10, а автоматический сигнализатор 13 дефектов выполнен из последовательно соединенных комбинационной логической схемы 16, выходы которой подключены соответственно к выходам двухуровневых компараторов 15 каждого из каналов спектроанализатора 6, второго ключа 17 и индикатора 18 дефекта Позицией 19 обозначено контролируемое изделие.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Синхронизатор 1 запускает генератор 2 импульсов, питающий ударный вибратор 3, который возбуждает контролируемое изделие 19 периодическими ударами. Возникающие в изделии затухающие импульсы упругих колебаний

принимаются расположенным вблизи изделия 19 приемником 4.

Принятый сигнал поступает на щиро- кополосный предварительный усилитель 5. Блок 14 автоматической регулировки усиления нормализует выходной сигнал по амплитуде. С вькода усилителя 5 сигнал разветвляется на п каналов спектроанализатора 6, каждый из которых включает последовательно соединенные полосовой фильтр 7, первый усилитель 8, пиковый детектор 9, ключ 12 сброса, второй усилитель 10 и индикатор 11 уровня напряжения. Каждый фильтр 7 пропускает определенную по- лосу частот, причем вся система фильтров вьтолнена так, что суммарная ее частотная характеристика охватывает весь диапазон рабочих частот дефектоскопа. Первые усилители 8 увеличивают уровни сигналов до напряжений, достаточных для последующего линейного детектирования сигнала пиковым детектором 9. В конце каждого цикла напряжение детектора сбрасывается путем кратковременного отпирания ключа 12, управляемого синхронизатором 1.

С пикового детектора 9 сигнал поступает на второй усилитель 10, управляющий работой индикатора 11. В качестве индикатора 11 можно использовать линейные газоразрядные лампы типа НН-13 или люминесцентные индикаторы. Индикаторы каналов объединены в световое табло, позволяющее визуализировать спектр исследуемого сигнала. С выходов вторых усилителей 10 сигналы поступают на двухуровневые компараторы 15, которые фиксируют нахождение выходных напряжений каждого канала между двумя уровнями (окно дискриминации). Середини окна дискриминации устанавливается по каждому каналу конкретно для каждого вида изделия. Ширина окна дискриминации устанавливается одновременно по всем каналам и определяется разбросом амплитуд спектральных составляющих бездефектных участков и для каждого типа изделия выбирается экспериментально.

Если сигналы по каждому из каналов попадают в окно дискриминации, то выходы двухуровневых компараторов 15 принимают одинаковые логические уровни напряжения, которые поступают на входы комбинационной логической схе31397831

ы 16, выходной уровень которой прини- ний,

гока кана ных теля лосо пико ля и и по тора подк дете зато с я стви к вых блок лени входу усили роана ратор выход 25 ческй из по нацио торой ходам дого в.торо

мает зн чeниe, закрывающее второй ключ 17, и индикатор 18 дефекта обесточен.

Если входное напряжение хотя бы по одному из каналов вькодит за пределы окна дискриминации, то на входы комбинационной схемы 16 подаются разные логические уровни, и выходной уровень комбинационной логической схемы 16 принимает значение, открывающее второй ключ 17, 1г индикатор 18 дефекта сигнализирует о наличии дефекта в зоне контроля.

Изобретение обеспечивает выявление дефектов, вызьгеающих сложное изменение спектра собственных колебаний контролируемого узла, что соответствует повышению чувствительности контроля, а также позволяет упростить обслуживание дефектоскопа.

Формула изобретения

Акустический спектральный дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и вибратор, последовательно соединенные приемник упругих колебаний,

5

предварительный усилитель и многоканальный спектроанализатор, каждый канал которого вьтоянен из подклкпен- ных к выходу предварительного усилителя последовательно соединенных полосового фильтра, первого усилителя, пикового детектора, второго усилителя и индикатора уровня напряжения, и подключенного к выходу синхрогшза- тора первого ключа, выход которого подключен к входу обнуления пикового детектора, и автоматический сигнализатор дефектов, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повьшения чувствительности, он снабжен подключенном к выходу предварительного усилителя блоком автоматической регулировки усиления, выход которого подключен к входу управления предварительного усилителя, в каждом из каналов спект- роанализатора - двухуровневым компаратором, вход которого подключен к выходу второго усилителя, а автомати- 5 ческйй сигнализатор дефектов вьтолнен из последовательно соединенных комбинационной логической схемы, входы которой подключены соответственно к выходам двухуровневых компараторов каждого из каналов спектроанализатора, в.торого ключа и индикатора дефекта.

0

0

Изобретение относится к устройствам лля неразрушающего контроля материалов методом свободных колебаний и может быть использовано для неразрушающего контроля многослойных конструкций. Цель изобретешш - повышение чувствительности за счет выявления дефектов, вызывающих сложное изменение амплитуд спектральных составляющих сигнала, вызванного удар- - ным возбуждением контролируемого изделия 20. Величина последних оценивается с помощью двухуровневых компараторов 16, а сигнал дефекта формируется с помощью комбинационной логической схемы 17. 1 ил.