Устройство для контроля качества материалов ультразвуковым методом Советский патент 1988 года по МПК G01N29/00 

со

СП

о

Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему контролю качества материалов, изделий и конст рукций и может быть использовано в горном деле, геофизике, строительстве, машиностроении.

Целью изобретения является повьше- ние достоверности измерений за счет пошагового равномерного сканирования ультразвуковым лучом по объему конт- -ролируемого издедия.

,

На чертеже изображена структурная схема устройства для контроля качества материалов ультразвуковым методом.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 автоматики, первый коммутатор 2, усилитель 3, триггер 4 временных ворот. Селектор 5, счетчик 6 импульсов, вычислитель 7 скорости ультразвука, блок 8 памяти, видеоконтрольный блок 9, последовательно соединенный анализатор 10, подключенный к второму выходу вычислителя 7 скорости ультразвука, индикатор 11, блок 12 опорных величин, подключенный к второму входу анализатора 10, генератор 13 частоты заполнения, подключенный к второму входу селектора 5, генератор 14 импульсов, подключенный к второму выходу блока 1 автоматики, п приемопередаюгщ х пьезо- преобр азователей 15, подключенных соответственно к входам с второго по (.п+1)-й коммутатора 2. При этом третий выход блока 1 автоматики подключен к второму входу триггера 4 временных ворот, четвертый выход - к второму входу счетчика 6 импульсов, пятый выход - к второму входу вычислителя 7 скорости ультразвука, шестой выход - к второму входу блока 8 памяти.

Устройство также содержит второй коммутатор 16, первым входом подключайный к генератору, 14 импульсов, вторым входом - к седьмому выходу блока 1 автоматики, а п выходами соединенный соответственно с п приемопередающими пьезопреобразователями.

Устройство работает следую1тим образом.

Перед началом измерения на поверхности исследуемого изделия размещают на расстоянии 1 друг от друга п при- емопередающих преобразователей 15, которые подключены входами к коммутатору 16, а выходами - к коммутатору 2. В блок 12 опорных величин устанавливается базовое значение скорости распространения ультразвука.

После включения устройства первый

сигнал блока 1 автоматики устанавливает в исходное состояние коммутато- ры 2 и 16, триггер 4 временных ворот, блок 8 памяти и счетчик 6 импульсов. После истечения времени, необходи-

мого для прогрева аппаратуры, второй сигнал блока 1 автоматики взаимодействует вторично на коммутаторы 2 и 16, тем самым подключая входы пьезопреоб- разователей 15 к выходу генератора ,--14 импульсов, а выходы пьезопреобра- зователей 15 - к входу усилителя 3, а также запускает генератор 14 импульсов и опрокидывает триггер 4 временных ворот. При этом пьезокерамические преобразователи 15 возбузщают в исследуемом материале упругую волну, а выходной потенциал триггера 4 временных ворот открывает селектор 5 импульсов и импульсы генератора 13частоты заполнения поступают на вход счетчика 6

Информационный сигнал, прошедший расстояние 1 в исследуемом материале, воздействует на пьезокерамические

преобразователи 15 и через коммутатор 2 и усилитель 3 устанавливает триггер 4 в исходное состояние. При этом селектор 5 импульсов закрывается, прекращая поступление импульсов от генератора 13 частоты заполнения на вход счетчика 6.

Последующий сигнал блока 1 автоматики воздействует на вычислитель 7 скорости ультразвука. Результат вычисления скорости ультразвука поступает на вход блока 8 памяти, а также сравнивается с базовым значением скорости ультразвука, занесенным в блок 12 опорных величин в анализаторе 10. Результат сравнения выводится на индикатор 11, Благодаря этому обеспечивается автоматическая обработка данных контроля с индикацией результатов сравнения.

Следукяций сигнал блока 1 автоматики обеспечивает подключение к ком- мутатору 16 входов пьезопреобразова- телёй 15, а к коммутатору 2 - выходы пьезопреобразователей 15, а также измерение времени распространения и вычисление скорости ультразвука меяду этими пьезопреобразователями. Цикл измерения, преобразования и контроля протекает аналогично описанному.

314

В результате i-m циклов измерения индикатор 11 представляет информацию относительно соответствия измеренных величин базовому значению скорости ультразвука, а блок 8 памяти содержит значения измеренных величин. Эти величины характеризуют акустические свойства материалов на контролируемых участках материала.

После вьшолнения m циклов измерения производится запуск видеоконтрольного блока 9 для считьшания имею- щейся информации со сканированием строчной развертки,

Таким образом, экран видеоконтрольного блока 9 представляет картину пространственного распределения скоростей ультразвука по объему контролируемого изделия, а также наличие и местоположение дефектов (неоднород- ностей) структуры материала

Изобретение позволяет оперативно проводить контроль качества материалов и изделий, повысить достоверность измерений и надежность контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля качества материалов ультразвуковым методом, содержащее последовательно соединенные блок автоматики, первьш коммутатор, усилитель, триггер временных ворот, селектор, счетчик импульсов, вычислитель скорости ультразвука, блок памяти и видеоконтрольный блок, последовательно соединенные анализатор, подключенный к второму выходу вычислителя скорости ультразвука, и индикатор, блок опорных величин, подключенный к второму входу анализатора, генератор частоты заполнения, подключенный к второму входу селектора, генератор импульсов, подключенный к второму выходу блока автоматики, п приемопередающих пьезопреобра- зoвafёлeй, подключенных соответственно к входам с второго по (п+1)-й первого коммутатора, третий выход блока автоматики подключен к второму входу триггера временных ворот, четвертый выход - к второму входу счетчика импульсов, пятый выход - к второму входу вычислителя скорости ультразвука, а шестой выход - к второму входу блока памяти, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности измерений, оно снабжено вторым коммутатором, первым входом соединенным с генератором импульсов, вторым входом - с седьмым выходом блока ав- томати си, а п выходов соединены соответственно с п приемопередающими пьезопреобразователямио

Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему контролю качества материалов, изделий и конструкций и может быть использовано в горном деле, геофизике, строительстве и машиностроении. Целью изобретения является повышение достоверности измерений за счет равномерного пошагового сканирования ультразвуковым лучом по объему контроля. Генератор 14 возбужцает излучающий из работающей в данный момент пары преобразователь. Принятый другим преобразователем эхо-сигнал устанавливает в О триггер 4, возведенный в 1 синхросигналом блока 1 автоматики. Импульс триггера 4 управляет работой селектора 5, который пропускает пачку импульсов генератора 13 на вход счетчика 6, с выхода которого цифровой код поступает на вход вычислителя 7 скорости ультразвука и далее в блок 8 памяти По окончании сканирования объема контроля накопленная информация из блока 8 отображается на экране видеоконтрппьного блока.9. 1 ил. (Л