Ультразвуковой генератор Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля с помощью ультразвука и может быть использовано в ультразвуковых (УЗ) дефектоскопах для возбуждения ультразвуковых колебаний.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличения мощности излучения ультразвуковых колебаний,

На фиг.1 приведена структурная схема УЗ-генератора, на фиг.2 - временные диаграммы сигналов, поясняющие его работу.

УЗ-генератор содержит синхронизатор 1, параллельно соединенные и заземленные первый ключ 2 и пьезопре- образователь 3, последовательно соединенные через положительный полюс заземленный двухполюсный источник 4 питания и сопротивление 5, выход которого подключен к незаземленному

контакту пьезопреобразователя 3. Генератор содержит триггер 6, первьп вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, а выход - с вторым входом первого ключа 2, пороговое устройство 7 и второй ключ 8. Первый вход ключа 8 соединен с отрицательным полюсом источника 4 питания, а выход подключен к незаземленному контакту пьезопреобразователя 3 и входу порогового устройства 7, выход которого соединен с вторыми входами триггера 6 и ключа 8. Позициями 9-14 на фиг.2 обозначены сигналы с выходов блоков генератора.

Предлагаемый УЗ-генератор работает следующим образом.

Сигнал 9 (фиг.2) с выхода синхронизатора 1 поступает на первьи вход триггера 6 с„разделенными входами. В момент окончания импульса триггер 6 переключается в новое состояние,

ел

00

00

ю

при котором на его выходе формируется сигнал 10, в результате чего ранее открытый первый ключ 2, шунтирующий пьезопреобразователь 3, закрывается. При этом сигнал 11 на пьезо- преобразователе 3, поступающий через сопротивление 5 от положительного полюса источника 4 питания, возрастает. Передний фронт сигнала на пьезо- преобразователе 3 в это время определяется величиной сопротивления 5 и его собственной емкостью.

Возрастающее напряжение ,на пьезо- преобразователе 3 поступает на вход порогового устройства 7 и при достижении заданного уровня на его выходе формируется прямоугольный сигнал 12 длительностью, равной половине периода собственных колебаний пьезопреобразователя 3. Значение по- pol OBoro уровня и j,gp при этом выбирается максимальным из области линейной характеристики работы пьезопреобразователя 3.

С выхода порогового устройства 7 сигнал 12 поступает на вторые входы триггера 6 и второго ключа 8. С поступлением переднего фронта импульса второй ключ 8 открьшается, и к пьезо преобразователю 3 оказывается приложенным напряжение от отрицательного полюса источника 4 питания. При этом сигнал 11 на пьезопреобразователе изменяется от положительного значения и пор ДО отрицательного значения -Uf, , что приводит к излучению акустического сигиала 13 пьезопреоб- разователем 3.

По окончании сигнала 12 с выхода порогового устройства 7 второй ключ 8 оказьшается закрытым, одновременно триггер 6, переключаясь в новое состояние, открьтает первый ключ 2, Последний шунтирует пьезопреобразователь 3 и напряжение на нем становится равным нулю. При поступлении следующего сигнала 14 с выхода синхронизатора 1 процессы в генераторе повторяются.

Таким образом, на пьезопреобразователь в генераторе во время излучения УЗ-колебаний поступают двухполяр- ные импульсы, амплитуды которых соответствуют области линейной характеристики пьезопреобразователя, что повьшает мощность излучения и улучшает эксплуатационные характеристики генератора.

Формула изобретения

Ультразвуковой генератор, содержащий синхронизатор, параллельно соединенные и заземленные первый ключ и пьезопреобразователь, последовательно соединенные через положительный полюс заземленный источник питания и сопротивление, выход которого подключен к незаземленному контакту пьезопреобразователя, отличающ и и с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, источник питания выполнен двухполяр- ным, а генератор снабжен триггером, первый вход которого соединен с выходом синхронизатора, выход - с вторым входом первого ключа, пороговым устройством, и вторым ключом, первьй вход последнего соединен с отрицательным полюсом источника питания, выход с незаземленным контактом пьезопреобразователя и входом порогового устройства, выход которого подключен к вторым входам триггера и второго ключа.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля с помощью ультразвука и может быть использовано в ультразвуковых дефектоскопах для возбуждения ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет увеличения мощности излучения ультразвуковых колебаний. На пьезопреобразователь в генераторе поступают двухполярные импульсы, амплитуда которых соответствует области линейной характеристики пьезопреобразователя. Работа генератора возобновляется при поступлении очередного импульса синхронизации. 2 ил.

t

К9

Мл

Фиг.1

1f