Устройство для обнаружения дефектов в металлических конструкциях Советский патент 1990 года по МПК G01R27/26 

Изобретение отногится к радиотехнике и может применяться при выявлении дефектов сварных швов, паяных соединений и трещин в металлических конструкциях.

Целью изобретения является уменьшение излучаемой мощности в режиме поиска дефекта.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для обнаружения дефектов в металлических конструкциях.

Устройство для обнаружения дефектов в металлических конструкциях содержит генератор 1, связанный с ре жекторным фильтром 2, настроенным на частоту второй или третьей гармоники сигнала, поступающего на излучающую антенну 3, приемную антенну 4, соединенную с согласованным с сигналом фильтром 5, детектор огибающей 6, выход которого соединен с блоком 7 сравнения с порогом, Т-триггер 8, соединенный с коммутатором 9 и индикатором 10, с R-входом триггера 8 соединена кнопка 11 сброса.

Устройство для обнаружения дефектов в металлических конструкциях работает следующим образом.

Рассмотрим режим поиска. При этом генератор 1 при помощи режектор ного фильтра 2 и излучающей антенны 3 формирует непрерывное свободное от своей второй или третьей гармоники электромагнитное поле в исследуемой области. Такой областью может являться участок конвейера с контролируемыми деталями, участок i сварного шва и т.д. На выходе детектора огибающей 6 присутствует напряжение, пропорциональное сумме мощностей шумов, возникающих в приемной антенне 4, согласованном с сигналом в фильтре 5 и детекторе огибающей 6. Это напряжение меньше, чем напряжение порога, выбираемое в соответствии с некоторым критерием, например критерием Неймана-Пирсона, и поэтому блок 7 сравнения с порогом вырабатывает логический сигнал, соответствующий принятому решению об отсутствии сигнала и поступающий на S-вхо Т-триггера 8. Напряжение с выхода детектора огибающей 6 поступает через сигнальный вход коммутатора 9 на управляющий вход генератора 1 , мощность которого пропорциональна напряжению на его управляющем входе,

0

5

а следовательно и мощности шумов на выходе детектора огибающей 6. При этом Т-триггер 8 находится в состоянии логического О, при котором на управляющий вход коммутатора 9 подается управляющее напряжение, разрешающее прохождение сигнала от детектора огибающей 6 на управляющий вход

генератора 1, а на индикатор 10 подается напряжение, соответствующее отсутствию инд -гкации.

При наличии в зоне действия устройства объекта с нелинейной про- водимостью, например детали с трещиной и т.п., на приемную антенну 4 поступает сигнал, пропорциональный квадрату или кубу мощности колебания, вырабатываемого генератором 1и излучаемого антенной 3„ Появление этого сигнала приводит к увеличению напряжения на выходе детектора огибающей, что в свою очередь вызывает увеличение мощности колебания, вырабатываемого генератором , и способствует повышению отношения сигнал/ шум на выходе детектора огибающей 6. Таким образом, появление объекта с нелинейной проводимостью приводит к замыканию цепи положительной обратной связи в устройстве. Ее действие, приводящее к увеличению отношения сигнал/шум за счет автоматического повышения мощности генератора 1 только на интервале времени контакта с объектом, облегчает решение задачи обнаружения. Процесс роста напряжения на выходе детектора огибающей 6 при определенных условиях может перейти в лавинообразный. При этом уровень предельно достижимого выходного напряжения будет определяться верхней границей динамического диапазона элементов устройства,например максимальной мощностью генератора. В момент равенства выходного напряжения детектора огибающей 6 и напряжения порога блока сравнения с порогом 7 вырабатывает логический сигнал, поступающий на вход S Т-триггера 8 и перебрасывающий Т-триггер 8 в состояние логической 1. Коммутатор 9 разрывает связь между детектором огибающей 6 и генератором 1, а индикатор 10 индицирует наличие сигнала. Напряжение на управляющий вход генерато-. ра I не поступает, поэтому излучение мощности прекращается Для перевода устройства в режим поиска служит

0

5

0

5

0

5

51

кнопкя 11 гброса, при помощи которой на R-вход Т-триггера 8 подается логический сигнал сброса При этом индикация наличия .сигнала прекращается, коммутатор 9 замыкает свячь между генератором 1 и детектором огибающей 6 и цикл поиска повторяется.

Формула изобретения Устройство для обнаружения дефектов в металлических конструкциях, содержащее последовательно соединенные генератор, режекторный фильтр, настроенный на вторую или третью гармонику, и передающую антенну, последовательно соединенные антенну,

126 6

согласованный фильтр, детектор огибающей, блок сравнения с порогом и индикатор, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения излучаемой мощности в режиме поиска дефекта, выход блока сравнения с порогом соединен с R-входом введенного Т- триггера, инверсный выход которого соединен с индикатором, а прямой выход - с управляющим входом введенного коммутатора, сигнальный вход которого соединен с выходом детектора огибающей, а выход - с входом управления генератора,.при этом с R-входом Т-триггера соединена введенная , кнопка сброса.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение излучаемой мощности в режиме поиска дефекта. Устройство содержит генератор 1, режекторный фильтр 2, излучающую и приемную антенны 3 и 4, согласованный фильтр 5, детектор 6 огибающей, блок сравнения 7 с порогом, Т-триггер 8, коммутатор 9, индикатор 10 и кнопку 11 сброса. Появление объекта с дефектом приводит к замыканию цепи положительной обратной связи в устр-ве, при которой увеличение мощности колебания генератором 1 способствует повышению отношения сигнал/шум на выходе детектора 6. При равенстве его напряжения с напряжением порога блок сравнения 7 вырабатывает сигнал, перебрасывающий Т-триггер 8 в состояние логической 1. Коммутатор 9 разрывает связь между детектором 6 и генератором 1, а индикатор 10 индицирует наличие сигнала. Напряжение на управляющий вход генератора 1 не поступает, поэтому излучение мощности прекращается. Перевод устройства в режим поиска осуществляется кнопкой 11. 1 ил.