Устройство для ультразвукового контроля изделий Советский патент 1979 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к облйсти ультразвукового контроля качества материалов и изделий и может быть использовано для определения характера дефектов,.

Известно устройство для ультразвукового контроля материалов- содержащее генератор коротких импульсов, подключенный к нему широкополосный ультразвуковой преобразователь, последовательно соединенные широкополосный усилитель, временной селектор и анализатор спектра 1J.

Недостатком этого устройства яв-пяется сложность определения характера дефекта ввиду неравномерности частотной характеристики преобразователя и спектрального состава возбуждающего импульса.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее последовательно соединенные ультразвуковой широкополосный. преобразователь, ультразвуковой спектроскоп, анализатор спектра, блоки квантования и аналогоцифрового преобразования, синхронизатор один из выходов которого подключен к второму входу спектроскопа, а другой - к ыорым входам блоков квантовання н аналогоцифрового преобразования, последовательно соединенные блок хранения.эталонных спектров, блок опроса, блок сравнения и регистратор, а также блок быстрого преобразования Фурье, один из выходов которого подключен к входу.блока хранения эталонных спектров, а другой - к второму входу блока сравнения, вход блока быстрого преобразования Фурье связан с выходом блока аналого-цифрового прербразовання 2.

Недостатком известного устройства является низкая производительность контроля, которая обусловлена операцией ручного управления перемещением преобразователя .ViH получения дополнительных данных, обеспечивающих определение параметров дефекгов.

Целью изобретення является повышение производительности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля и.чделий снабжено последовательно соединенными блоком управления, механизмом сканирования и индикатором начального положения (феобразователя, процессором, блоком масштабнЬ-временного преобразования, включенным между третьим выходом синхронизатора и первым входом процессора, второй вход которого связан с в1ыходом блока хранения эталонных спектров, а третий вход - с выходом индикатора, и блоком программ, соединенным с четвертым входом процессора, выходы которого подключены соответственно к входам блока управления, синхронизатора и регистратора.

Блок-схема устройства для ультразвукового контроля изделий показана на чертеже.

Устройство содержит последовательно сое диненные ультразвуковой широкополосный преобразователь I, ультразвуковой спектроскоп 2, анализатор 3 спектра, блок 4 квантования, блок 5 аналого-цифрового преобразования, блок 6 масштабно-временного преобразования, процессор 7 и блок регистрации, в состав которого входят цифропечатающее устройство 8, дисплей 9 и графопостроитель 10, блок 11 хранения эталонных спектров, выход которого подключен к второму входу процессора 7,. последовательно соединенные блок 12 управления, механизм 13 сканирования и индикатор 14 начального положения преобразователя, выход которо-го связан с третьим входом процессора 7, блок 15 программ, подключенный к четвертому входу процессора, и синхронизатор 16, один из выходов которого соединен с вторым входом спектроскопа 2, а другой выход - с BTOpbiM входом блока 4 квантоваНИН и блока 5 аналого-цифрового преобразования, а вход синхронизатора 16 связан с .выходом процессора 7. Устройство .работает следующим, обраПроцессор 7 управляет работой всех блоков устройства. Перед началом работы в блок 15 заносится программа перемещения преобразователя, величина контролируемых зон и допустимые размеры дефектов. Процессор 7 выдает команду на начало работы и в процессе сканирования выдает сигналы блоку 12, управляющему механизмом 13 сканирования. Индикатор 14 контролирует крайние положения преобразователя и по достижении края изделия выдает на процессор сигналы счета числа строк сканирования. Управляемый процессором 7 синхронизатор 16 запускает спектроскоп 2, который подает широкополосный сигнал на преобразователь 1. Сигналы, отраженные от дефектов, приннмаются тем же преобразователем, усиливаются, селектируются во времени в спектроскопе 2 и подаются на анализатор 3 спектра. Последний преобразует широкополосный сигнал в спектральную характеристику. С выхода анализатора 3 огибающая спектра эхо-сигналов поступает на блок 4 квантования, осуществляющий ступенчатую аппроксимацию, спектра, которая далее поступает

на блок 5 аналого-цифрвового преобразования. Запуск и синхронизация работы 6,ftOKOB квантования и аналого-цифрового преобразования осуществляется с помощью синхронизатора 16.В блоке 6 масштабно-временного преобразования цифровые коды блока 5 сравниваются с заданным порогом срабатывания, который устанавливается исходя из заданного минимального значения размера дефекта. Если прииятый сигнал больше порога срабатывания, то его код запоминается и хранится до съема его процессором 7, если меньще - код сбрасывается и хранится.

Нулевой код вспрннимается процессором как команда «Дефекта нет. Введенный в процессор код сравнивается с эталонными спектрами дефектов различных классов, записанными в блоке И. В результате сравнения дефект относится к тому или иному классу.

При Неоднозначности информации о характере дефекта в процессоре вырабатывается команда блоку 12 управления на перемещение преобразователя 1 на заданное число шагов, после чего вновь исследуется спектр сигнала. Процесс исследования дефекта будет продолжаться до тех пор, пока не будет принято решение о характере дефекта.

Фиксация параметров дефектов (характер, размерьГ, ориентация, местоположение) производится с помощью блока регистрации, в состав которого входят цифропе.чатающее устройство, дисплей и графопостроитель. Формула изобретения Устройство для ультразвукового контроля изделий, содержащее . последовательно соединенные ультразвуковой щнрокополосный преобразователь, ультразвуковой спектроскоп, анализатор спектра, блок квантования и блок аналого-цифрового преобразования, синхронизатор, один из выходов которого подключен к второму входу спектроскопа, а другой -. к вторым входам блоковквантования и аналого-цифрового преобразования, блок хранения эталонных спектров и блок регнстрацни, отличающееся тем, что с целью повышения производительности контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоком управления, механизмом сканирования и индикатором начального положения преобразователя, процессором, блоком масштабно-временного преобразования, включенным между третьим выходом синхронизатора и первым входом процессора, второй вход которого .связан с выходом блока хранения эталонных спектров, а третий вход - с выходом индикатора, и блоком программ,, соединенным с четвертым входом

процессора, выходы которого подключены соответственно к входам блока управления,; синхронизатора и регистратора.

Источники информации, принятые во внимани при экспертизе

1.Патент США № 3662589. кЛ. 73-в78. 1972.

2.Заявка № 2337000/28, кл: G 01 N 29/04, 27.12. 76, по которой принято положительное решение.