Эхо-импульсный глубиномер к многоканальному ультразвуковому дефектоскопу Советский патент 1974 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля качества материалов и изделий.

Известен эхо-импульсный глубиномер к многоканальному ультразвуковому дефектоскопу, содержащий синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний, соединенные с ним входами акустические искатели, усилитель, подключенный к приемным выходам искателей, формирователи эхо-сигналов от новерхности, дефекта и диа контролируемого изделия, входами соединенные с выходом усилителя, смеситель, соединенный входом с выходом формирователя эхо-сигналов от дна, соединенный с выходом смесителя, формирователь временного интервала, генератор стабильной частоты, декадный счетчик с цифровым индикатором, печатаюн1,ее устройство и схему сброса. Однако использование ручных операций в этом глуби омере снижает его производительность.

Предлагаемое устройство отличающееся от известного тем, что оно снабжено блоком идентификации принимаемых сигналов, состоящим из последовательно соединенных первой схемы совпадения с двумя входами, делителя частоты первого триггера, второй схемы совпадения с тремя входами и второго триггера, один из входов которого подключен к выходу делителя частоты, а другой - к выходу формирователя эхо-сигналов от дефектов и ко входу смесителя, второй вход в первой схеме совпадения соединен с синхронизатором и схемой сброса и во второй схеме совпадения - с формирователем эхо - сигналов от поверхности, а выход этой схемы - со вторым входом формирователя временного интервала.

Благодаря этому повышается производительность контроля изделий.

Па фиг. 1 схематично показан ультразвуковой эхо-импульсный глубиномер; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу глубиномера с тремя искателями, где блок идеитификации выделен пунктиром. Глубиномер содержит синхронизатор 1, запускающий многоканальный генератор 2 ультразвуковых колебаний, блок приемнонередающих искателей 3, передающие пьезоэлементы которых соединены с выходом генератора 2. Контролируемое изделие 4 находится под блоком искателей 3 в ванне 5 с иммерсионной средой 6. Вход усилителя 7 соединен с приемными пьезоэлементами блока искателей, а выход - с формирователями эхо-спгналов от дефекта 8, новерхности 9 п дна 10 изделия. Все формирователи соединены также с синхронизатором 1, вырабатывающим стробы для выделения соответствующих эхо-сигналов. Выход формирователя 10 соединен со входом смесителя 11, а второй вход смесителя 11 - с выходом формирователя 8. Один из входов формирователя 12 временного интервала соединен с выходом смесителя И, а выход-с генератором 13 стабильной частоты, который соединен своим выходом со входом декадного счетчика с цифровым индикатором. Выход индикатора 14 соединен со входом печатающего устройства 15, а вторые входы индикатора 14 и печатающего устройства 15 - с выходом схемы 16 сброса. На один вход схемы 17 совпадения приходит синхроимпульс с синхронизатора 1, а ее второй вход соединен с выходом триггера 18, входы которого подключены к выходам формирователя 8 и делителя 19. Выход схемы 17 совпадения соединен со входом делителя 19 частоты, выход которого соединен со вторым входом триггера 20, вторым входом соединенным с выходом формирователя 10. Входы схемы 21 совпадения соединены с выходами формирователя 9, триггера 18 и триггера 20.

Синхронизатор 1 вырабатывает импульсы 22 (фиг. 2) для запуска схемы 16 сброса; импульсы 23, 24, 25 для запуска ультразвукового генератора 2 и стробирующие импульсы для выделения эхо-сигналов от поверхности, дефектов и дна контролируемого изделия, которые подаются соответственно на формирователи эхо-сигналов соответственно от дефекта поверхности и дна. Частота следования импульсов запуска рабочих каналов генератора в /С раз ниже частоты синхроимпульсов, приходящих на вход схемы 17 совпадения, где /С - число каналов дефектоскопа и соответственно количество искателей, причем запуск искателей происходит последовательно через интервал времени, равный периоду следования синхроимпульсов.

Ультразвуковые колебания вводятся передающими пьезопреобразователями искателей в изделие 4, помещенное в ванне 5 с им.мерсионной средой 6. Ультразвуковые эхо-сигналы, отраженные от поверхности, дефекта и дна преобразуются в электрические колебания приемными пьезопреобразователями искателей 3, соединенных параллельно, и подаются на усилитель 7.

Усиленные и продетектированные сигналы 26 поступают на входы формирователей сигналов поверхности, дефекта и дна, куда подаются также импульсы 27 синхронизатора и где каждый из этих сигналов выделяется и нормируется по амплитуде и длительности в импульсы соответственно 28, 29 и 30.

Нормированный импульс от дефекта с выхода формирователя 8 поступает на вход триггера 18, который выдает с выхода разрещающий уровень сигнала 31 на вход схемы 17 совпадения. В этом случае импульсы 33 синхронизации, поступающие на другой вход схемы 17 совпадения, прохоДят на вход делителя 19 частоты, на выходе которого появляются сигналы 34 с частотой в /С раз ниже, чем частота следования входных сигналов этой схемы. Выходной сигнал с делителя 19 возвращает триггер 18 в начале состояние, при котором на вход схемы 17 совпадения поступает запре4

щающий уровень, а на вход схемы 21 совпадения- разрещающий уровень сигнала 32 с выхода триггера 18.

Одновременно сигналом 34 запускается триггер 20, сброс которого происходит с приходом на другой его вход сигнала с формирователя 10, соответствующего эхо-сигналу от дна изделия, после чего на выходе триггера 20 появляется сигнал 35.

Таким образом, на вход схемы 21 совпадения поступают импульс 23, соответствующий эхо-сигналу от поверхности, сигнал 32 с выхода триггера 18 и сигнал 35 с выхода триггера 20. При совпадении их во времени на выходе схемы 21 появляется импульс 36, который поступает на одип из входов формирователя 12 временного интервала, а на второй вход формирователя поступают импульсы с выхода смесителя 11, соответствующие по времени сигналам 37 от дефекта или дна.

На выходе формирователя 12 временного интервала вырабатывается импульс 38, длительность которого соответствует временному интервалу между сигналом от поверхности и эхо-сигналом от дефекта. Этот сигнал поступает на вход генератора 13 стабильной частоты. Генератор 13 под действием входного сигнала вырабатывает пачку импульсов 39, стабилизированных по частоте, число которых в пачке соответствует расстоянию от поверхности изделия до дефекта.

Выход генератора 13 соединен со входом декадного счетчика с цифровым индикатором 14. Результат измерений высвечивается в виде цифр. Кроме того, сигналы с выхода декадного счетчика поступают на вход печатающего устройства 15, в котором результат измерения регистрируется на узкой бумажной ленте. Схема Г6 сброса вырабатывает импульсы сброса для декадного счетчика и печатающего устройства.

Описанный эхо-импульсный глубиномер позволяет определять глубину залегания дефектов в процессе автоматизированного контроля качества различных изделий на многоканальHbix ультразвуковых дефектоскопических установках с повышенной производительностью контроля качества изделий.

Предмет изобретения

Эхо-импульсный глубиномер к многоканальному ультразвуковому дефектоскопу, содержащий синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний, соединенные с ним выходами акустические иcкateли, усилитель, тюдключенный к приемным выходам искателей, формирователи эхо-сигналов от поверхности, дефекта и дна контролируемого изделия, входами соединенные с выходом усилителя, смеситель, соединенный входом с выходом формирователя эхо-сигналов от дна, соединенный с выходом смесителя, формирователь временного интервала, генератор стабильной частоты, декадный счетчик с цифровым индикатором,

печатающее устройство и схему сброса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля изделий, он снабжен блоком идентификации принимаемых сигналов, состоящим из последовательно соединенных первой схемы совпадения с двумя входами, делителя частоты первого триггера, второй схемы совпадения с тремя входами и второго триггера, один из входов которого

подключен к выходу делителя частоты, а другой - к выходу формирователя эхо-сигналов от дефектов и ко входу смесителя, второй вход первой схемы совпадения соединен с синхронизатором и схемой сброса, а второй схемы совпадения - с формирователем эхо-сигналов от поверхности, а выход этой схемы - со вторым входом формирователя временного интервала.