Ультразвуковой цифровой дефектоскоп Советский патент 1978 года по МПК G01N29/04 

Изобретаете (ляосится к области иераз } тающего контро.1я и может быть использоваж,) для контроля к;11-:ества изделий в мetaл„ ypгической. маши 1оетроительной и других отрас.1Ил (; 1Ы1ИЛеИИОСТИ.

Известен ультразвуковой цифровое дефекTOCKOii , содержаиЕий синхронизатор, подключенные к нему генератор ультразвуковых колебаний, генератор развертки, блок выделения поверхностного и донного эхо-сигналов и блок сброса сигналов, нриемно-нередающий искатель, подключенный к выходу генератора ультразвуковых катебаний и ко второму входу блока выделения поверхностного и донного эхосигналов, блок амплитудного квантования, нервый вход которого подключен к выходу блока сброса сигналов, электроннолучевой индикатор, соединенный с выходом генератора развертки и со вторым входом блока амплитудного квантования, и блок временной регулировки чувствительности, включен1 ый между выходом пркемнО-нередаю цего искателя и входом блока выделения поверхностного и донного эхосигналов. Это устройство является наиболее близким по технической сущности. Недостатком его является низкая точность и сложность, настройки схемы выравнивания чувствительности, а также малая разрешающая способность при выявлении подповерхностных дефектов.

Цель изобретения - повышение надежности контроля юдслкй.

Поставленная Me.ib достигается тем, чтс блок временной регулировки чувствительности выполнен в виде ус1миголя с программным изменением коэффициента усиления, состоящсмо из п-идентичных К2на,:(ов, каждый из каналов включает последовательно соединенные между собой резоьансньп уси,1итель, ограначите.Ил, разветвитель на Р - 1 выходов и р Ipynribi каскадов, состоящих из детектора, видеоуси.чителя и временного селектора, соединенн:11х .последовательно меж.ау собой, вход первого канала подк. к фяемно-нередающему скателю, а вход каждого следующего - к выходу разветвителя предыдущего канала, соединенного со входами детекторов каждого каскада, су.мматора. каждый вход которого соединен с однигл и;; выходов -соответствующего временного селектора, а выхед - со входами блока амплитудного квантования и электроиио лучевого индикатора, и генератора селектнрчющих имнульсов, в.чод которого соединен с блоком выделения поверхностного и донного эхо сигналов, а выходы - со вторыми в.чодами временного селектора каждого каскада.

На фиг. 1 представлена б,ток-схе.ма предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эилоры напряжений, ноясняющпе работу -устройства.

Ультразнуконой цифровой леф кпк-ко| содержит: оинх{м)1(1л;1тг)( i, retH();i (() 2 ультра: iiyKOF)iJ.x колебаний, нолключекный к cHuxfJOки: атору 1, приеммо-Шрелзюший искатель 3, с()елии(1(1ый с выходом гчисратора ультралвуконых К1). 2, блок 4 выделения поверхностного и донного эхо-СП налов, ()Ч1Н HWH к синхронизатору 1 и нрном о-пе)едаи)щему искателю 3, усилитель 5 с программным и;шрш нием коэффициента ycилpцнvl, состоящих и: л-идентичных каналов. Каждый канал включает соединенные последовательно резонансный усилитель 6, ограничитель 7, разветвитель 8 сигналов на р -f I выходов и других Р групп каскадов, включающих последовательно соединенные детектор 9, выдеоусилитель 10 и временной селектор II. Вход первого канала подключен к нрнемно-нередающему искателю 3, а вход каждого последующего - к выходу разиетвителя 8 предыдущего канала. Входы суммаюра 12 соединены с одним из выходов соответствующего временного селектора II.Входы детекторов 9 подключены к соответствующим выходам разветвителей 8. Генератор 13 селектирующих импульсов подключен к блоку 4 выделения поверхностного и донного эхосигналон и ко входам временного селектора I . К синхронизатору I подключены блок 14 сброса сигналов и генератор 15 развертки. К выходу блока 14 сброса сигналов подсоединен блок 16 амплитудного квантования. Электроннолучевой индикатор 17 соединен с выходом генератора 15 развертки, со входом блока 16 амплитудного квантования и выходом сумматора 12.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы 18, запускающие генератор 2 ультразвуковых колебаний, блок 4 выделения поверхностного и донного эхо-сигналов, генератор 15 развертки и блок 14 сброса сигналов.

Генератор 2 ультразвуковых колебаний возбуждает передающий преобразователь искателя 3, который преобразует электрический импульс в механические колебания. Эти колебания передаются в контролируемое изделие 19 и отражаются от его поверхности, дефектов и дна.

Отраженные колебания доходят до приемного преобразователя искателя 3 и вновь преобразуются в электрические сигналы 20. Эти сигналы Поступают на блок 4 выделения поверхностного и донного эхо-сигналов и на резонансный усилитель 6. С выхода блока 4 выделения поверхностного и донного эхо-сигналов снимаются нормированные импульсы 21, 22, соответствующие поверхностному и донному эхосигналам 23 и 24, которые подаются на вход генератора 13 селектирующих импульсов. Усиленные до необходимой величины сигналы 20 с резонансного усилителя 6 первого канала поступает через ограничитель 7, разветвитель 8 на резонансный усилитель 6 следующего канала и т.д., при этом напряжение сигнала на выходе остается неизменным при дальнейшем изменении уровня входного сигнала.

Усиленные сигналы 20 через развегвите ть 8 rio/чются на идентичные каскады, вмючающие детектор 9, видеоусилитель 10 и временной селектор 11.

1 |ХМетекти|;юванные детекторами 9 и усиленные видеоусилителями И) сигналы поступаюг на входы счютвртствующего н-ремениою селектора II. На сумматор 12 проходят сигналы с выхода тою времегшою селектора И, на котором в момент действия сигнила присутствует селектирующий импульс, формируемый гопергггором 13 селектнрун: н1их импул1лч)в, который напускается имlIyлF,coм 21, снимаемым с 6jFOKa 4 выделения поверх HOCTHOIO и донного : хо-си1калон. Генератор 13 селектируюп их импульсов 4 рмнрует серию 25 28 npviMoyraibных импульсов, следуюн1их друг за другом со сдвигом, рапным длительности одного имнульса. Длительность серии прямоугатьных импульсов равна длительности всей зоны контроля 29-34. Эти импулЕ сы поступают на управляюп1ие входы соогветствук)П1его BpeMenFioго селектора 11.

Сигналы с выхода сумматора 12 поступают на входы блока 16 амплитудноЕ-о квантования и электроннолучевого индикатора 17; развертку для которой формирует генератор 15 развертки. EwioK 16 амплитудного квантования служит для измерения и записи амстлитуды эхосигнала от дефекта 35, по окончании чего блок 14 сброса возвран1ает его в исходн1№ состояние.

Обншй коэффициент усиления 36 будет представлять кусочно-линейную функцию второго класса из-за определепкого пр хожДения сигпала 23 на сумматор 12. Использование усилптеля с программным изменением коэффициента усиления позволяет повысить разрещающую способпосп дефектоскопа, уменьшить величину «мертвой зопы и повысить точность временной регулировки чувствительности приемного тракта дефектоскопа, что повысит надежность контроля.

Формула изобретения

Ультразвуковой цифровой дефектоскоп, содержащий синхронизатор, подключенные к нему генератор ультразвуковых колебаний, генератор развертки, блок выделения поверхностного и донного эхо-сигналов и блок сброса сигналов, приемно-передающий искатель, подключенный к выходу генератор ультразвуковых колебаний и ко второму входу блока выделения поверхностного и донного эхо-сигналов, блок амплитудного квантования, первый вход которого подключен к выходу блока сброса, электронно-лучевой индикатор, соединенный с выходом генератора развертки и со вторьм входом блока амплитудного квантования, и блок

временной регулировки чувствительности, включенный между выходом нриемно-передаюп1его искателя и входом блока выделения поперхHocTtroro и донного эxo-cигF aлoв, отличающийся тем, что, с целью гговышения F aяeжпo(гн контроля, блок временной регулировки чуоствительности выполнен в виде усилителя с програм :шм изменением коэффициента усиления, состоящим из п-идентнчмых каналов, каждый из каналов включает последовательно соединенр1ые между собой резонансный усилитель, ограничитель, разветви гель ну 1 : выхолов

и р групп каскадов, состоящие догекто |;(.

видеоусилителя и временного срлектора. соед||нег ых последовательно между собой, вход первого канала подключен к приемнопередаю тему искателю, а вход каждого последующего к выходу разветвигеля «{ч дыдушего ка , соединенного со входами детекторов каждого канала, сумматора, каждый зход которого сординеи t одним из выходоп соответствующего временного селектора, а выход со входами блока амплитудного квантовании и электроннолучсного инлик;) юра, и rfiHpfiopa ее лекгирующих импульсов, нчол кого| о1() соели иен с блоком выделении нонерхиосгнок) и лонног) эхо СИ1 налов, а выходисо вторыми

входами временною селскюра каждшч) каскада.

Источники ин1|юрма1и1и, нринягые во ниимк. ние при iKciiepiMio:

I. Авторское сиидегсльсгно (iCC.f № 502243, кл. О 01 N 29/01. .

д , „.

3S

ГТr-i I

I ) I I