Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1991 года по МПК G01N29/04 

Ј

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных областях машиностроения для ультразвукового контроля качества изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет компенсации шумов электроакустического тракта.

На фиг. 1 представлена функциональная схема ультразвукового дефектоскопа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Ультразвуковой дефектоскоп (фиг. 1) содержит высокочастотный генератор 1, делитель 2 частоты, генератор 3 зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь 4, входной усилитель 5, блок 6 вычитания, регулируемый усилитель 7, блок 8 индикации, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, блок 10 памяти, цифроана- логовый преобразователь (ЦАП) 11, аттенюатор 12 и распределитель 13 импульсов.

Высокочастотный генератор 1 подключен одним выходом к входу распределителя 13 импульсов и другим выходом через последовательно соединенные делитель 2 частоты и генератор 3 зондирующих импульсов - к входу ультразвукового преобразователя 4, выход которого подсоединен через входной усилитель 5 к одному входу блока б вычитания. Последний подключен другим входом к выходу аттенюатора 12 и выходом через регулируемый усилитель 7 - к входу блока 8 индикации и информационному входу АЦП 9, подсоединенного выходом к информационному входу блока 10 памяти, выход которого соединен с информационным входом ЦАП 11, подключенного выходом к входу аттенюатора 12. Распределитель 13 импульсов подсоединен первым, вторым и третьим выходами к управляющим входам соответственно блока 10 памяти, АЦП 9 и ЦАП 11.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Предварительно для исключения влияния шумов электроакустического тракта дефектоскопа в блок 10 памяти дефектоскопа записывают амплитудно-временное распределение шумов, поступающих на входной усилитель 5. Для этого устанавливают ультразвуковой преобразователь 4 на проверенное бездефектное изделие (или образец). Блок 10 памяти переводят в режим записи информации. Высокочастотный генератор 1 вырабатывает импульсы, поступающие на вход распределителя 13 импульсов, а также подает импульсы через

делитель 2 частоты на генератор 3 зондирующих импульсов, возбуждающий ультразвуковой преобразователь 4. При этом с выхода ультразвукового преобразователя 4 на

входной усилитель 5 поступают шумы электроакустического тракта дефектоскопа, обусловленные акустическими ревербера- ционными отражениями в ультразвуковом преобразователе 4 и паразитными колеба0 ниями в соединительных проводах (фиг. 2а). Шумы через входной усилитель 5, блок 6 вычитания и регулируемый усилитель 7 поступают на вход блока 8 индикации и на информационный вход АЦП 9. Наблюдая по

5 экрану блока 8 индикации за величиной сигнала, с помощью соответствующего регулятора (не показан) выставляют максимальное усиление регулируемого усилителя 7. При этом амплитудно-временное распределе0 ние шумов записывается в блок 10 памяти. Работой АЦП 9, блока 10 памяти и ЦАП 11 управляет распределитель 13 импульсов, который формирует необходимые сигналы для их работы.

5Перед проведением контроля блок 10

памяти переводится в режим считывания информации по сигналу с первого выхода распределителя 13 импульсов. Устанавливают ультразвуковой преобразователь 4 на

0 контролируемое изделие и проводят контроль. При этом информация в цифровом виде об амплитудно-временном распределении шумов электроакустического тракта дефектоскопа из блока 10 памяти поступает (фиг. 2а) на

5 информационный вход ЦАП 11, который преобразует полученный цифровой код в аналоговую форму и через аттенюатор 12 подает аналоговый сигнал на один вход блока 6 вычитания. На другой вход блока 6 вычитания по0 ступает сигнал (фиг. 26) с выхода ультразвукового преобразователя 4. Поскольку импульсы составляющего сигнала, поступающие на оба входа блока б вычитания, равны по амплитуде(за счет выбора соответствующе5 го коэффициента ослабления аттенюатора 12), шумовая составляющая сигнала на выходе блока 6 вычитания и соответственно регулируемого усилителя 7 равна нулю. Поэтому иа блок 8 индикации проходят только полез0 ные сигналы, несущие информацию о дефектах (фиг. 2в).

Использование изобретения позволит в значительной степени устранить шумы электроакустического тракта дефектоскопа,

5 в том числе, и при отношениях сигнал/помеха, меньших единицы. В предлагаемом дефектоскопе не используются частотно- зависимые электрические цепи, которые применяются в известных дефектоскопах для отстройки от низко- и высокочастотных

помех, 8 результате электроакустический тракт дефектоскопа не искажает форму и спектр эхосигнала, что значительно повышает достоверность и информативность контроля.

Формула изобретения Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий высокочастотный генератор, ультразвуковой преобразователь, регулируемый усилитель, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, блок индикации, аттенюатор, распределитель импульсов и генератор зондирующих импульсов, выход которого соединен с входом ультразвуково- го преобразователя, блок памяти подключен выходом к информационному входу цифроаналогового преобразователя, а выход регулируемого усилителя соединен с входом блока индикации, отличающий с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены блок вычитания, аналого-цифровой преобразователь.

входной усилитель и делитель частоты, подключенный выходом к входу генератора зондирующих импульсов, входом - к одному выходу высокочастотного генератора, другой выход которого соединен с входом распределителя импульсов, выход ультразвукового преобразователя соединен с входным усилителем, подключенным выходом к одному входу блока вычитания, другой вход которого соединен с выходом аттенюатора, а выход - с информационным входом регулируемого усилителя, выходом соединенного с блоком индикации и с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, подсоединенного выходом к информационному входу блока памяти, выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом аттенюатора, а распределитель импульсов подключен первым, вторым и третьим выходами к управляющим входам соответственно аналого-цифрового преобразователя, блока памяти и цифроаналогового преобразователя.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в различных областях машиностроения для ультразвукового контроля качества изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет компенсации шумов электроакустического тракта. В устройство введены делитель 2 частоты, входной усилитель 5, блок 6 вычитания и аналого-цифровой преобразователь 9, что позволяет скомпенсировать шумы электроакустического тракта дефектоскопа за счет вычитания в блоке 6 из смеси полезного сигнала и шума сигнала шума. 2 ил.

j

b AM

v .s. V

/

t

./ч. .