УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗАТОР Советский патент 1973 года по МПК G01N29/08 

1

Предлагаемое изобретение относится к ультразвуковым устройствам и может быть использовано для автоматического контроля структуры металла различных изделий в металлургическом производстве.

Известны ультразвуковые структурные анализаторы, содержащие акустический искатель, электронный блок с генератором и каналом выделения информативного сигнала и амплитудный анализатор, состоящий из управляющего и регистрирующего блоков и последовательно соединенных блока амплитудных дискриминаторов, блока аналоговых накопителей, коммутатора и детектора огибающей сигнала.

Однако такие устройства не обеспечивают достаточной точности, так как они не позволяют получить информацию о распределении структуры по площади и объему зерен.

Предлагаемый анализатор отличается от известных тем, что он снабжен преобразовательной системой, состоящей из последовательно соединенных пикового детектора, блока сравнения, временного селектора и детектора, в которой вход пикового детектора через диоды подключен к выходам блока накопителей, один из входов блока сравнения соединен с коммутатором, а детектор непосредственно и временной селектор через генератор линейно изменяющегося напряжения подключены к управляющему блоку. Такое выполнение анализатора повышает точность структурного анализа материала.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого анализатора.

Он содержит блок / ультразвуковой информации, приемный 2 и передающий 3 пьезоэлементы, прозвучиваемый образец 4, блок амплитудного анализатора, включающий в себя блок аналоговых накопителей 5, блок амплитудных дискриминаторов 6, аналоговый коммутатор 7, управляющий блок 8 и преобразовательную систему, состоящую из пикового детектора 9, блока 10 сравнения, временного селектора 11, генератора 12 линейно изменяющегося напряжения, детектора 13, регистрирующего устройства 14, блока 15 автоматики и детектора 16 огибающей. Устройство работает следующим образом.

Радиоимпульсы генератора ультразвуковых колебаний блока 1 поступают на пьезоэлемент 3, который излучает в образец 4 упругие волны определенной частоты. Прошедшие в образце некоторый путь ультразвуковые колебания преобразуются пьезоэлементом 2 в электрические радиоимпульсы, поступающие на вход блока ультразвуковой информации. Последовательность зондирующих и полезных сигналов в канале выделения блока / преобразуется в последовательность лезнЫх сигналов в виде видеоимпульсов. При сканировании изделия датчиками полезные сигналы изменяют амплитуду в соответствии с изменением структуры материалов. Эта последовательность изменяющихся по амплиту-5 де полезных сигналов поступает на блок амплитудных дискриминаторов 6 с числом каналов п. За время выборки, которое определяет управляющий блок, импульсы с каждого канала дискриминации поступают в соот-ю ветствующие аналоговые накопители, число которых в блоке аналоговых накопителей тоже п. После окончания периода накопления информации. аналоговый коммутатор, управля-15 емый блоком 8, за время, определяемое этой схемой, в определенной последовательности коммутирует аналоговые величины, накопленные в каналах блока аналоговых накопителей 5 на детектор 16 огибающей, выход кото-20 рого соединен с регистрирующим устройством, фиксирующим полученную кривую распределения на ленте самописца. Полученную кривую распределения можно наблюдать также на экране электроннолучевой25 трубки. Развертка ЭЛТ синхронизируется управляющим блоком. Для формирования аналогового напряжения, соответствующего максимальной ординате кривой распределения, служит блок преобразования. К его30 детектору 9 через разделительные диоды DI . . . Dn подключены параллельно все каналы аналогового накопителя. Накопительная емкость пикового детектора за время выборки заряжается до максимально-35 го напряжения любого канала аналогового накопителя. Это напряжение поступает на блок 10. На второй вход последнего в период коммутации поочередно поступают аналогоBbie.напряжения с каналов. В момент време-40 ни, соответствующий считывания того канала, где накоплено наибольшее напряжение, ера4батывает блок сравнения, с выхода которого стробирующий импульс поступает на временной селектор. На второй вход этого селектора поступает линейное напряжение с генератора 12, амплитудные значения которого в каждый из моментов считывания соответствуют средним значениям коридоров амплитудного дискриминатора. Таким образом, на детектор 13 поступает импульс, амплитуда которого равна амплитуде импульсов выборки, количество которых в этой выборке максимально. С выхода детектора управляющее аналоговое напряжение может быть зафиксировано на самописце и подано на блок 15 автоматики. Управляющий блок 8 синхронизирует работу генератора 12 и управляет сбросом с блока детектора 9 и детектора 13. Предмет изобретения Ультразвуковой структурный анализатор, содержащий акустический искатель, электронный блок с генератором и каналом выделения информативного сигнала и амплитудный анализатор, состоящий из управляющего ь регистрирующего блоков и последовательн( соединенных блока амплитудных дискриминаторов, блока аналоговых накопителей, коммутатора и детектора огибающей сигнала, огличающийся тем, что, с целью повышении точности анализа, оп снабжен преобразовьтельной системой, состоящей из последовательно соединенных пикового детектора, блока сравнения, временного селектора и детектора, в которой вход пикового детектора черед диоды подключен к выходам блока накопителей, один из входов блока сравнения соединен с коммутатором, а детектор непосредственно и временной селектор через генератор линейно изменяющегося напряжения подключены к управляющему блоку.