Ультразвуковое импульсное устройстводля КОНТРОля КАчЕСТВА МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N29/04 

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИМПУЛЬСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к неразруша ющим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества материалов в Машиностроительной и других отраслях промышленности. Известно ультразвуковое импульсное устройство дли контроля качества ,ма бериалов, .содержащее синхронизатор генератор зондирую1Цих импульсов, изл чающий и приемный преобразователи, усилительный блок и измеритель временных интервалов l . Недостатком данного устройства является низкая производительность контроля, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковое импульсное устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, при емньй преобразователь, усилительный блок и формирователь временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, а также измеритель временных интервалов, включенный на выходе формирователя временных интервалов 2 |. Недостатком данного устройства является низкое быстродействие контроля ввиду того, что время, необходимое Для установки амплитуд импульсов заданному уровню, достигает больших значений. Цель изобретения - повышение быстродействия контроля.I Это достигается тем, что устройство снабжено масштабным преобразователем, включенным между приемный преобразователем и усилительным блоком и выполненньа в виде последовательно соединённых многоканального усшштеля, запоминающего блока, первого коммутатора, дискриминатора и блока управления, а также второго коммутатора, первые входы которого подключены к выходу многоканального уси лителя , вторые входы обоих коммутаторов подключены к выходу блока управления, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, а третий - с выходом измерителя временных интервалов. Кроме того, блок управления выполнен в виде после,1 ;овательно соединенных первого триггера, второго три гера, генератора импульсов и счетчика импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; ria фиг. 2 - блок-схема масштабного преобразователя; на фиг. 3 схематично изображен блок управления. Ультразвуковое импульсное устройство содержит последовательно сое диненные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, масштабный преобразова тель 5, усилительный блок 6 и формирователь 7 временных интервалов, вто рой вход которого подключен к выходу синхронизатора, а также измеритель 8 временных: интервалов, включенный меж ду формирователем 7 временных интервалов и масштабным преобразователем Масштабный преобразователь 5 выполнен в виде последовательно соединенных многоканального усилителя 9, запоминающего блока 10, первого коммутатора 1 1 , дискриминатора 12 и бло ка 13 управления, а также второго коммутатора 14, первые входы которого подключены к выходу многоканального усилителя 9, а вторые входы ком мутаторов П и 14 подключеныК выходу блока 13 управления. Блок 1.3 управления содержит последовательно соединенные первьй триггер 15, вход которого соединен с выходом синхрони затора 1, второй триггер 16, второй вход которого подключен к выходу дискриминатора 12, генератор 17 импульсов и счетчик 18 импульсов. Вторые входы первого триггера 15 и счет чика 18 подключены к выходу измеритепя 8 импульсов. Ультразвуковое импульсное устройство работает следующим образом. Синхронизатор I запускает генератор 2 зондирукидих импульсов, возбуждающий в излучающем преобразова- теле 3 импульсы ультразвуковых коле8баний СУЗК). Прошедшие через контролируемое изделие 19 импульсы УЗК принимаются приемным преобразователем 4 и с его выхода поступают на вход масштабного преобразователя 5. Усиленные импульсы УЗК с выходов многоканального усилителя 9 поступают на первые входы коммутатора 14 и на входы запоминающего блока. 10. В последних производится запоминание значений максимальной амплитуды напряжения импульсов УЗК, поступающих на их входы. Запоминаемые значения напряжений с выходов блоков 10 подаются на входы коммутатора 1 1 . Переключение коммутаторов 11 и 14 производится импульсами, поступающими на их входы управления с выходов блока 13 управления. С поступлением на вход этого блока импульса начало измерения он устанавливается в нулевое состояние, при котором ни на одном из его выходов не будет управляющего потенциала. Поступающий вслед за этим на второй вход блока 13 правления импульс с выхода синхронизатора 1 переводит его в состояние., при котором на его выходах начинают поочередно появляться импульсы, последовательно переключающие каналы коммутаторов 11 и 14. Процесс переключения коммутаторов будет происходить до тех пор, пока в очередной из циклов переключения коммутируемое постоянное напряжение с выходов запоминающих блоков 10 не станет большим уровня срабатывания дискриминатора I2. При достижении этого состояния дискриминатор 12 вырабаты-, вает импульс, который, поступая на третий вход блока 13 улравления, прекращает подачу на входы управления коммутаторов 11 и 14 управляющих импульсов . В результате этого на вход коммутатора 14 будет подключен выход многоканального усилителя 9, уровень максимальной амплитуды импульсов УЗК на котором не будет превышать некоторого значения, определяемого уровнем срабатывания дискриминатора 12. Поступающий на вход триггера 15 и счетчика 18 импульс начало измерения производит их установку в нуль Следующий вслед за этим импульс с выхода синхронизатора I, поступая на второй вход триггера 15, возвращает 5 его в исходное состояние. С возвратом этого триггера в исходное со стояние задним фронтом импульса с е выхода производится запуск триггера 16, выход которого соединен со входом управления генератора. 17 импуль сов. Последний при этом переходит в режим генерации имJrIyль,сов. Вырабатываемые им импульсы подаются на счетный вход счетчика 18, выходы Дешифратора состояний которо го используются в качестве выходов блока 13 управления, подключаемых в схеме преобразователя 5 ко входам управления коммутаторов П и 14. Генератор 17 будет вырабатывать импульсы и на выходах дешифратора счетчика 18,поочередно будут появляться импульсы до тех пор, пока на второй вход триггера 16 не поступит импульс с выхода дискриминатора 12. С поступлением этого импульса триггер 16 возвраш;ается в исходное состояние, срывая генерацию импульсов генератором 17. Информация о количестве поступивших на счетчик 18 импульсов будет храниться в нем до поступления очередного импульса на- чало измерения. Эта информация в ви де управляющего потенциала снимается с соответствующего выхода счетчика 18. Преобразованные по амплитуде импульсы УЗК с выхода масштабного преобразователя 5 поступают на вход уси лительного блока 6, обеспечивающего усиление импульсов с автоматическим приведением амплитуд их к заданному уровню. Нормированные по амплитуде импульсы с выхода блока 6 поступают на вход формирователя 7 временных ин тервалов. Отсчет измеряемых временны интервалов производится измерителем Введение в устройство масштабного преобразователя позволяет повысить быстродействие контроля за счет того, что уменьшается динамический диа пазон амплитуд импульсов ультразвуковых колебаний. Формула изобретения 1. Ультразвуковое импульсное устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилительный блок и формирователь временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, а также измеритель временных интервалов, включенный на выходе формирователя временных интервалов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено масштабным преобразователем, включенным между приемным преобразователем и усилительным блоком и выполненным в виде последовательно соединенных многоканального усилителя, запоминающего блока, первого коммутатора, дискриминатора и блока управления, а также второго коммутатора, первые входы которого подключены к выходу многоканального усилителя, вторые входы обоих коммутаторов подключены к выходу блока управления, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, а третий - с выходом измерителя временных интервалов. 2..Ультразвуковое импульсное устройство по п. 1,отл и чающееся тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соеди- ненных первого триггера, второго триггера, генератора импульсов и счетчика импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , Авторское свидетельство СССР 407523, кл. G 01 N 29/04, 1972, 2« Авторское свидетельство СССР 579572, кл. G 01 N 29/04, 1976 прототип).

%:/