Устройство для ультразвукового контроля Советский патент 1991 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям и может быть использовано для контроля изделий с большим затуханием ультразвука.

Цель изобретения - повышение досто-, верности контроля за счет применения когерентного накопления принимаемого сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для ультразвукового контроля.

Устройство содержит синхронизатор 1, генератор 2 импульсов, излучающий электроакустический преобразователь 3, приемный П-канальный электроакустический преобразователь 4, индикатор 5, коммутатор б, накопитель 7, первый постоянный запоминающий блок (ПЗБ) 8, второй ПЗБ 9. первый счетчик 10, второй счетчик 11 и элемент ИЛИ 12. Излучающий электроакустический преобразователь 3 и приемный П-канальный электроакустический преобразователь 4 размещаются на контролируемом изделии 13.

Элемент ИЛИ 12 подключен одним входом, являющимся обнуляющим входом устройства, к обнуляющему входу первого счетчика 10, другим входом - к выходу старшего разряда второго счетчика и к тактовому входу первого счетчика 10 и выходом - к входу записи второго счетчика 11 и-к входу запуска генератора 2 импульсов, выход которого соединен с входом излучающего электроакустического преобразователя 3. Выход синхронизатора 1 соединен с тактовым входом второго счетчика-формирователя 11, подключенного входами предварительной установю го ю

ю

ки к выходам первого НЗБ8 и выходами - к адресным входам накопителя 7. Выходы приемного П-канельного электроакустиче- ского преобразователя 4 соединены с информационными входами коммутатора 6, выход которого подключен к информационному входу накопителя 7, подсоединенного выходом к входу индикатора 5. Второй ПЗБ9 соединен выходами с вторыми адресными входами первого ПЗБ8, подклю- ценного первым /, адресными входами к выходам .первого счетчика 10 и к адресным входам коммутатора 6.

Устройство для ультразвукового контроля работает следующим образом.

По импульсу сброса, поступающему на первый вход элемента ИЛИ 12, запускается его выходным сигналом генератор 2 импульсов, возбуждающий излучающий элект- роакустический преобразователь 3, который излучает в контролируемое изделие 13 зондирующий импульсный сигнал. Принятые каждым элементом п-кгнально- го электроакустического преобразователя 4 электрические копии акустического эхо- сигнала с соответствующими каждому элементу в реме к ми задержками Тзад.1 (относительно ближнего к дефекту элемента приемного электроакустического преобразователя) поступают на инфор- мационные входы коммутатора 6.

Величина временной задержки для каждого элемента приемного л-канального электроакустического преобразователя 4 имеет вид

h H x S/N а ( h - 1 )

Тзад

где h - номер элемента приемного п-канало- ного электроакустического преобразователя 4;

Н - шаг антенной решетки приемного n-канального электроакустического преобразователя 4;

с - скорость ультразвуковых колебаний в контролируемом изделии 13;

а-угол между нормалью к поверхности приемного n-каналыюго электроакустического преобразователя 4 к требуемым направлениям контроля

Управление диаграммой направлен- ности приемного электроакустического преобразователя 4 осуществляется посредством накопления реализаций эхо- сигналов в ячейках памяти накопителя 7 с номерами для каждой реализации эхо- сигналов с соответствующих элементов приемного электроакустического преобразователя 4, сдвинутыми друг относительно друга на определенное число К. Значение К определяется исходя из требуемой величины угла а , по следующей формуле:

К Тэад. /Тд,

где Тд - шаг временной Дискретизации накопителя 7.

Объем второго ПЗБ9 равен Fxa, где F - количество желаемых дискретных значений угла а ; а - разрядность выходной шины блока памяти 9, причем а log2F.

Объем первого ПЗБ8 равен

(а + В) х X где В togan;

X og2N;

N - количество ячеек накопителя 7.

Устройство позволяет запоминать электрические копии эхо-сигналов в накопителе 7, начиная с ячейки, адрес которой устанавливается на выходе второго счетчика 11 в зависимости от значения угла а и номера h элемента приемного электроакустического преобразователя 4, который в данный момент подключается через коммутатор 6 к информационному входу накопителя 7. Значение h определяется состоянием выходной шины счетчика-формирователя 11 и изменяется при смене старшего адреса на выходе второго счетчика 11.

После излучения п зондирующих импульсов, что составляет основной цикл контроля, в накопителе 7 оказывается п синфазно просуммированных реализаций эхо-сигналов, принятых каждым из элементов приемного электроакустического преобразователя 4 под требуемым углом а. Кроме того, для дальнейшего увеличения пороговой чувствительности при необходимости основной цикл контроля повторяют

Использование изобретения обеспечивает когерентное накопление принимаемого ультразвукового сигнала и электронное управление направлением контроля, что позволяет повысить достоверность и производительность контроля изделий.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля, содержащее синхронизатор, генератор импульсов, коммутатор, накопитель, индикатор, излучающий электроакустический преобразователь и приемный п-элементный электроакустический преобразователь, выходы которого соединены с информативны- ми входами коммутатора, а вход излучающего электроакустического преобразователя подключен к выходу генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено двумя счетчиками, двумя постоянными запоминающими блоками, элементом ИЛИ, первый вход которого подключен к входу сброса устройства и к обнуляющему входу первого счетчика, выход синхронизатора соединен с тактовым входом второго счетчика, подсоединенного входом предварительной установки к выходу первого постоянного запоминающего блока, выходом - к адресным входам накопителя, а входом записи - к входу запуска генератора импульсов и выходу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вы0

ходом старшего разряда второго счетчика и с тактовым входом первого счетчика, подключенного выходом к адресному входу коммутатора и первому адресному входу первого постоянного запоминающего блока, второй адресный вход которого подсоединен к выходу второго постоянного запоминающего блока, выход коммутатора соединен с информационным входом накопителя, выход которого подключен к входу индикатора.

1 rЈ4 4r4-in г, и ППП ПП L-i

а