Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

(Л

ти автоматической калибровки приемного тракта и учета влияния дестаби- ЛИЗИРУЮ1ЦИХ факторов. Из блока 16 задания начальных параметров коды требуемых периода повторения генератора 2 зондирующих импульсов, длительности зоны нечувствительности, количества измеряемых временных интервалов, длительности измеряемого интервала, периода временных меток передаются посредством вычислительного блока 24 в соответствующие регистры памяти, уп- равляюпре работой первого второго и третьего таймеров 15, 21, 27 и первого и второго счетчиков 8, 18. Эхо- сигналы в виде реверберационной послеV

довательности с выхода формирователя 4 импульсов через спусковой каскад 5 поступают на формирователь 6 временных интервалов и с выхода последнего на вход цифрового измерителя 12 скорости. Входящий в его состав вычисли- тельньй блок 24 осуществляет также выбор и установку значений управляющих начальных параметров. Подключенный к аналого-цифровому преобразователю 25 соответствующий датчик позволяет учитывать влияние внещних дестабилизирующих факторов. Третий таймер 27 формирует временные метки для калибровки приемного тракта. 2 з.п. ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к ультразвуковому контролю и может быть использовано для контроля механических напряжений в материалах посредством измерения приращения времени распространения ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является повьше- ние производительности, надежности и временной стабильности контроля за счет автоматизации процесса измерения скорости ультразвука, возможное

1

Изобретение относится к ультразвуковому контролю и может быть исполь- зовано для контроля механических напряжений в материалах посредством измерения приращения времени распрост- ранения ультразвуковых колебаний (УЗК),

Целью изобретения является повышение производительности, надежности и вр1а ен1юй стабильности контроля за счет автоматизации процесса измерения скорости ультразвука, возможности автоматической калибровки приемного тракта и учета степени влияния дестабилизирутощих факторов.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор. 1, генератор 2 зондирующих импульсов, уси литель Зэ формирователь 4 импульсов, спусковой каскад 5, формирователь 6 временных т нтервалов, каскад 7 сброса и первый счетчик 8, выходом соединен- ный с вторым входом формирователя б временных интервалов, а вторым входом с выходом формирователя 4 импульсов, блок 9 ивдикации, первьм и вторьм входами соединенный соответственно с вьпсодамн усилителя 3 и синхронизатора 1j блок 10 задержки, включенный между выходом синхронизатора 1 и вторым входом спускового каскаде. 5, -при этом второй вкод каскада 7 сброса сое

5

5

0

0

динен с выходом блока 10 задержки, пьезоэлектрический преобразователь 11, соединенный с выходом генератора 2 зондирующих импульсов, цифровой измеритель 12 скорости, соединенный с выходом формирователя 6 временных интервалов, последовательно соединенные дешифратор 13, подключенный к первому выходу цифрового измерителя 12 скорости, первый регистр 14 и первый таймер 15, выходом соединенный с вторым входом формирователя 4 импульсов, блок 16 задания начальных параметров, последовательно соединенные второй регистр 17 и второй счетчик 18 и третий регистр 19.

Синхронизатор 1 состоит из последовательно соединенных четвертого регистра 20, второй таймера 21 и генератора 22 тактовых импульсов. Выходом синхронизатора 1 является выход второго таймера 21.

Цифровой измеритель 12 скорости состоит из последовательно соединенных преобразователя 23 интервал - код и вычислительного блока 24. Входом цифрового измерителя 12 скорости является первый вход преобразователя 23 интервал - код.

Второй выход дешифратора 13 соединен с п.ервым входом четвертого регистра 20, третий выход - с блоком 16 задания начальньк параметров, В1лход которого соединен с вторым входом вы3

числительного блока 24, а четвертый выход - с входом второго регистра 1 Выход второго счетчика 18 соединен с вторым входом преобразователя 23 интервал-код. Пятый вькод дешифратора 13 соединен с первым входом третьего регистра 19. Второй выход вычислительного блока 24 соединен с вторыми входами первого 14, второго 17,третьего 19 и. четвертого 20 регистров. Второй вход второго счетчика 18 соединен с выходом формирователя 6 временных интервалов. Второй вход первого таймера 15 соединен с выходом каскада 7 сброса, третий вход - с выходом генератора 22 тактовых им

15 мера 27. Вырабатываемые вторым таймером 21 синхроимпульсы заданного периода следования поступают на вход блока 10 задержки, на второй вход блока 9 индикации, осуществляя его синхронизацию, а также на вход генератора 2 зондирующих импульсов. Сигнал с выхода блока 10 задержки подготавливает к работе спусковой каскад 5 и каскад 7 сброса. Сигнал с

пульсов, а четвертый вход - с выхо- |Дом усилителя 3. Выход третьего регистра 19 соединен с третьим входом 20 первого счетчика 8. Аналого-11Ифровой преобразователь 25 между шестым выходом депифратора 13 и третьим входом вычислительного блока 24. Последовательно соединенные пятый регистр 25 вькода последнего разрешает работу 26 и третий таймер 27. включены между первого таймера 15 и первого счетчи- седьмым выходом депифратора 13 и тре- ка 8. Генератор 2 зондир.ующих импуль-

тьим входом формирователя 4 импульсов. Второй вход пятого регистра 26 соединен с вторым выходом вычислительного блока 24.

Устройство работает следующим образом.

На первом этапе производится процесс адаптации устройства к изделию, на втором - процесс контроля с заданной точностью.

На первом этапе из блока 16 за- дания начальных параметров значения

требуемых периода запуска генератора 40 пульсы поступают на первый вход спус- 2 зондирующих импульсов, длительное- кового каскада 5, работа которого ти зоны нечувствительности, количест- подготовлена сигналом с выхода блока

10 задержки. Сигнал с выхода спускового каскада 5 подготавливает работу 45 формирователя 6 временных интервалов. Сформированный временной интервал с

ва измеряемых временных интервалов, длительности измеряемого интервала к периода временных меток передаются в вьшислительньШ блок 24 и далее в первый 14, второй 17, третий 19, четвертый 20 и пятый 26 регистры с помощью сигналов записи с соответствыхода формирователя 6 временных интервалов поступает на первый вход преобразователя 23 интервал - код.

вующих выходов дешифратора 13, кото- 50 первый вход каскада 7 сброса и на

первый вход второго счетчика 18. Сигнал с выхода каскада 7 сброса запрещает работу первого таймера 15 и первого счетчика 8, переписывая в него 55 код из третьего регистра 19. Второй счетчик 18 просчитьшает количество временньк интервалов, и по достижерый формирует их под управлением адресных сигналов с первого выхода вычислительного блока 24. По этим сигналам записи в данньй момент времени производится запись кода, имекяце- гося на втором выходе вычислительного блока 24, в регистр, на который подан сигнал записи. В четвертый регистр- нии заданного во втором регистре 17 20 записывается код периода следова- , значения сигнал с выхода второго счетния синхроимпульсов с выхода второго таймера 21, в первый регистр 14 - код длительности зоны нечувствительности, вьфабатываемый на выходе первого таймера 15, во второй регистр 17 - код, соответствующий количеству измеряемых временных интервалов, в третий регистр 19 - код, соответствующий ко0 эффициенту пересчета первого счетчика 8, а в пятый регистр 26 при необходимости загружается код, соответствующий периоду следования диагностирующих меток с выхода третьего тай5 мера 27. Вырабатываемые вторым таймером 21 синхроимпульсы заданного периода следования поступают на вход блока 10 задержки, на второй вход блока 9 индикации, осуществляя его синхронизацию, а также на вход генератора 2 зондирующих импульсов. Сигнал с выхода блока 10 задержки подготавливает к работе спусковой каскад 5 и каскад 7 сброса. Сигнал с

0 5 вькода последнего разрешает работу первого таймера 15 и первого счетчи- ка 8. Генератор 2 зондир.ующих импуль-

сов вырабатывает импульсы возбуждения пьезоэлектрического преобразователя 11, установленного на изделии 28. Принятые колебания преобразуются пьезоэлектрическим преобразователем 11 в электрические сигналы, которые усиливаются усилителем 3. Сигналы

с выхода усилителя 3 поступают на вход блока 9 индикации, на вход первого таймера 15, осуществляя его запуск, а также на вход формирователя 4 н myльcoв, с выхода которого имвыхода формирователя 6 временных интервалов поступает на первый вход преобразователя 23 интервал - код.

чика 18 поступает на второй вход преобразователя 23 интервал - код, запрещая его работу, одновременно полученный в преобразователе 23 код с сопровождающим сигналом записи поступает на второй вход вычислительного блока 24 Для устранения влияния внешних факторов вычислительный блок 24 посредством дешифратора 13 по шестому выходу последнего производит запуск аналого-цифрового преобразователя 25, который передает результат с сопровождающим сигналом готовности на третий вход вычислительного блока 24 используемый для компенсации влияния внешних дестабилизирующих факторов. При проведении диагностики прибора в пятый регистр 26 загружается код длительности импульса диагностики, и третий таймер 27 вырабатывает временные метки, которые поступают на третий вход формирователя 4 импульсов и имитируют эхо-сигналы.

Изобретение позволяет повысить надежность и производительность контроля, автоматизировать процесс настрошш прибора и меньшить влияние временных дестабилизирующих факторов .

Формула изобретения

счетчика соединен с вторым входом фор-45 генератора тактовых импульсов, четмчрователя временных интервалов, первый и второй входы блока индикации соединены соответственно с выхода ми усилителя и синхронизатора, блок задержки включен между выходом синхронизатора и вторым входом спускового каскада, пьезоэлектрический преобразователь, соединенный с выводом генератора зондируюш гх импульсов и цифровой измеритель .скорости, соединенный с выходом формирователя временных интервалов, а второй вход каскада сброса соединен с выходом блока задержки, отличающееся

5

0

5

тем, что, с цепью повьпиения произво- дительносту контроля, оно снабжено последовательно соединенными дешифратором, подключенным к первому выходу цифрового измерителя скорости, первым регистром и первый таймером, выходом соединенным с вторым входом формирователя импульсов, блоком задания начальных параметров, последовательно соединенными вторым регистром и вторым счетчиком и третьим регистром, синхронизатор выполнен из последовательно соединенных четвертого регистра и второго таймера и генератора тактовых импульсов, вькодом синхронизатора является выход второго таймера, цифровой измеритель скорости выполнен из последовательно соединенных преобразователя интервал- код и вычислительного блока, входом цифрового измерителя скорости является первый вход преобразователя интервал - код, второй выход дешифратора соединен с первым входом четвертого регистра, третий выход дешифратора соединен с входом блока задания начальных параметров, выход которого соединен с вторым входом вычислитель30

ноге блока, четвертый выход дешифратора соединен с первым входом второго регистра, выход второго счетчика соединен с вторым входом преобразователя интервал - код, пятый выход де- 25 шифратора соединен с первым входом третьего регистра, второй выход вычислительного блока соединен с вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого регистров, второй вход второго счетчика соединен с выходом формирователя временных интервалов, второй вход первого таймера соединен с выходом каскада сброса, третий вход первого таймера соединен с выходом

40

вертыи вход, первого таймера соединен с выходом усилителя, а выход третьего регистра соединен с третьим входом первого счетчика,

2, Устройство по п. 1, отличающееся, тем, что, с целью повышения временной стабильности, оно снабжено аналого-цифровым преобразователем, включенным между шестым вы-

ходом дешифратора и третьим входом - вычислительного блока.

3„ Устройство по п. 1, отлиающееся тем, что, с целью

714412988

повышения надежности, оно снабжено ратора и третьим входом формировате- последовательно .соединенными пятым ля импульсов, а второй вход пятого регистром и третьим тг-1мером, вклю- регистра соединен с вторым выходом ченными между седьмым выходом дешиф- вычислительного блока.