Устройство для ультразвукового контроля Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области НР- метпл1 ° ° контроля ультразвуковым методом и может быть использовано в установках для автоматического контроля каче- -ства материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет выявления одиночного протяженного дефекта от нескольких мелких следуемых друг за дру- paLTpt ™ ° Раделения их условного

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграм мы, поясняющие его работу,

Устройство для ультразвукового (УЗ) контроля содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, первую схему И 2 и первый триггер 3, выход которого подключу к второму входу первой схемы И 2 последовательно соединенные второй триггер 4, вторую схемы И 5, блок 6 вычислений первую схему ИЛИ 7 и первый счетчик 8 импульсов, выход которого подключен к второму входу первой схемы ИЛИ 7 испол- ГГтГ lo f ° автоматический сигнализатор 10 дефектов (АСД), датчик 11 скорости и последовательно соединенные измеритель 12 акустического, контакта, шинный Формировагель 13, второй вход которого подключен к датчику 11 скорости, преобра зователь 14 кода и запоминающий блок 5 первый выход которого подключен к второму входу блока 6 вычислений, второй выход - к второму входу первого счетчика 8 импультои гРпТ соединенные третий триггер 16, третью схему И 17 и схему ИЛИ 18, выход которой подключен первому входу исполнительного блока 9 по

следовательно соединенные четвертый триггер 19. четвертую схему И 20 и орои счетчик 21 импульсов, выход которого подключен к первому входу третьего триггера 16 пятую схему И 22 и формирователь 23. одключен к первым вхо/ четвертого триггера 19 и пятой схемы И 22 к входу АСА 10. к второму входу второй схемы И 5 и к выходу синхронизатора 1, второму входу четвертой схемы И 20 выход первой схемы И 2 подключен к Третьим входам блока 6 вычислений и пер вого счетчика 8 импульсов, выход АСД 10 подключен к первому входу второго тригге- па 4 к четвертым входам блока 6 вычислений и первого счетчика 8 импульсов и к вторым входам четвертого триггера 19 и третьей схемы И 17. выход рвои схемы ИЛИ 7 подключен к вторым входам первого и второго триггеров 3 и 4 и к пятому входу блока 6 вычислений, вторые входы третьего тоиггеоа б и второй схемы ИЛИ 18 объединены и подключены к первого счетчика 8 импульсов, вход второго счетчика21 импульсов подключен .второму выходу запоминающего блока 15. второй . вход пятой схемы И 22 подключен к выходу триггера 16. а выход - к второму входу испо лнительного блока 9 и третьему входу второго счетчика 21 импульсов

На фиг.2 обозначены диаграммы 24 - 33 сигналов с блоков устройства.

Устройство работает следующим обраI S n - j;,

ГоГ:Тв °1°коТ ГоГ«

:. г,:::; -ГаГм1 ° --о;

HwS регистрации дефекта. Значения чисел N и К соответствуют определеины.:;оГГдГн ы о и аГустическо - контакте через шинный формирователь 13

.

се он сч

5

10 в 20

25

,

.13

.

сел К и т. С выхода запоминающего блоха 15 коды этих чисел подаются на информаци онные (вторые) входы блока 6 вычислений и счетчика 8 импульсов.

На первый вход первой схемы И 2 поступaюV импульсы 24 {фиг.2) синхронизации с синхронизатора 1. а на B- oP° ;°VnDH пульсы с выхода первого Р Р ЗпГна совпадении во времени этих импульсов на 0 выходе схемы И 2 появляется импульс, кото- поступает на входы предварительной Записи блока 6 вычислений и счетчика 8 импульсов. По этому импульсу в них производится запись чисел m и К. Импульсы 25 от дефекта с выхода АСД 10 поступают на вход обратного счета счетчика 8 импульсов и осуществляют вычита ние из предварительно установленного 20 числа К при поступлении К-го импульса от дефекте счетчик 8 импульсов вырабатывает заема. указывающий « фекта и поступак)щий на второй вход схемы

25 первый импульс от дефекта с АСД 10 опрокидывает второй триггер 4. сигнал с Гхода которого разрешает прохождение

ГрГоГ :Гбл -

пГиГлГчии . пропусков в последова тельности импульсов от дефекта на выходе блока 6 вычислений формируется импульс который подается на первый вход схемы

дп С ыхода схемы ИЛИ 7 импульс, соот- ° ветств ющий во времени или импульсу с

45 нет возвращает устройство в исходное со ° сТыхода счетчика 8 импульсы 26. соот- ветствующ е выполнению программы К из N поступают на второй вход третьего триг

АСД 10 через третью схему И 17 и вторук; схему ИЛИ 18 на первый вход исполнитель- НГаГп Ге-еГ«.

В°5ГГГГоГГи-Гни

6л о.а9инатретий ходвторогосчетчика21 да.пульсов (диаграмма 29. фиг.).

На второй вход четвертого триггера 19 поступают импульсы от дефекта с АСД 10 и опрокидывают его. В исходное состояние четвертый триггер 19 возвращается синхроимпульсом 24. Сигнал 31 с его выхода раз- решает прохождение импульсов 30 с формирователя 23 через четвертую схему И 20 (диаграмма 32, фиг.2) на первый вход второго счетчика 21 импульсов, которые в последний производят запись числа К с за- поминающего блока 15.

Например, установлена программа 3 из б, где К 3, N 6. Тогда первый счетчик 8 импульсов на третий и пятый импульсы 25 от5дефекта не срабатывает, так как между пятым и девятым импульсами имеется четыре пропуска и устройство сбрасывается импульсом с блока 6 вычислений. Счетчик 8 импульсов срабатывает на двенадцатый и семнадцатый импульсы (диаграмма 26, фиг.2), так как здесь дважды выполняется условие 3 из 6. Восемнадцатый и девятнадцатый импульсы не зафиксированы. Таким образом, при дефекте протяженностью в одиннадцать синхроимпульсов 29, на про- тяжении которого выполняется программа 3 из 6, на счетчике 8 импульсов выделяются два импульса - двенадцатый и семнадцатый.

Первым пришедшим импульсом (две- надцатым) с выхода счетчика 8 опрокидывается третий триггер 16, и на второй схеме ИЛИ 18 выделяется серия импульсов от дефекта от двенадцатого до девятнадцатого (диаграмма 28, фиг.2). Следовательно, на первый вход исполнительного блока 9 поступает серия импульсов Р-(К-1), где Р 8 - общее количество импульсов от дефекта, на протяжении которого выполняется условие 3 из 6, а на второй вход исполнительного блока 9 поступает серия синхроимпульсов 29 от двенадцатого по двадцать второй, позволяющая определить условный размер дефекта по формуле

,

где V-скорость перемещения преобразователя;F - частота следования синхроимпульсов;

Н - число синхроимпульсов в серии. Формирователь 23 формирует служеб- ные импульсы 30, по частоте совпадающие с синхроимпульсами 24, но отстающие во времени на 0,5 - 1 Тел, где Тел - период следования синхроимпульсов 24.

Четвертый триггер 19 через четвертую схему И 20 разрешает прохождение импульсов с формирователя 23 (диаграммы 31 и 32, фиг.2) на первый вход второго счетчика 21 импульсов, которые записывают в последний число К. Второй счетчик 21 импульсов срабатывает только в том случае, когда появляется К пропусков импульсов от дефекта (диаграмма 33, фиг.2), в противном случае при наличии импульса от дефекта число К восстанавливается во втором счетчике 21 импульсами с формирователя 23.

При наличии К пропусков сигналов от дефекта на выходе второго счетчика 21 формируется импульс 33, который возвращает третий триггер 16 в-исходное состояние. При зтом прекращается выделение импульсов от дефекта и синхроимпульсов, и устройство готово к приему очередной информации.

Формула изобретения Устройство для ультразвукового контроля, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, первую схему И и первый триггер, выход которого подключен к второму входу первой схемы И. последовательно соединенные второй триггер, вторую схему И, блок вычислений, первую схему ИЛИ и первый счетчик импульсов, выход которого подключен к второму входу первой схемы ИЛИ, исполнительный блок, автоматический сигнализатор дефектов, датчик скорости и последовательно соединенные измеритель акустического контакта, шинный формирователь, второй вход которого подключен к датчику скорости, преобразователь кода и запоминающий блок, первый выход которого подключен к второму входу блока вычислений, второй выход - к второму входу первого счетчика импульсов, выход синхронизатора подключен к входу автоматического сигнализатора дефектов и к второму входу второй схемы И, выход первой схемы И подключен к третьим входам блока вычислений и первого счетчика импульсов, выход автоматического сигнализатора дефектов подключен к первому входу второго триггера и к четвертым входам блока вычислений и первого счетчика импульсов, а выход первой схемы ИЛИ подключен к вторым входам первого и второго триггеров и к пятому входу блока вычислений, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными третьим триггером, третьей схемой И и второй схемой ИЛИ, выход которой подключен к первому входу исполнительного блока, последовательно соединенными четвертым

триггером, четвертой схемой И и вторым счетчиком импульсов, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, пятой схемой И и формирователем, вход которого подключен к первым входам чет- вертого триггера и-пятой схемы И и к выходу синхронизатора, выход - к второму входу {четвертой схемы И, вторые входы третьего {триггера и второй схемы ИЛИ объединены и {подключены к выходу первого счетчика импульсов, вторые входы четвертого триггера и третьей схемы И объединены и подключены к выходу автоматического сигнализатора ефектов, второй вход второго счетчика импульсов подключен к второму выходу запоминающего блока, второй вход пятой схемы И подключена выходу третьего триггера, а выход - к второму входу исполнительного блока и третьему входу второго счетчика

импульсов.

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано в установках для автоматического контроля качества материалов и изделий. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет выявления при регистрации одиночного протяженного дефекта от нескольких мелких следуемых друг за другом дефектов и определения их условного размера. Использование в устройстве дополнительных блоков и новых связей позволяет выделить серию (P-K+1) импульсов от дефекта, на протяжении которой выполняется условие К импульсов, достаточных для регистрации дефекта, из N ожидаемых импульсов от минимально выявляемого дефекта. По этой же серии импульсов определяется наличие одиночного протяженного дефекта или несколько мелких подряд следуемых дефектов по направлению перемещения преобразователя. Устройство позволяет выделить серию синхроимпульсов H, позволяющую определить условный размер дефекта. 2 ил.