Устройство для контроля качества материалов Советский патент 1981 года по МПК G01N29/04 

54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ .Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества строительных объектов и др. Известно устройство для контроля качества материалов, содержащее гене ратор зондирующих импульсов, излучаюций и приемный преобразователи, усилитель, генератор развертки и индикатор } . Недостаток известного устройства низкая производительность контроля. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является устройство дл контроля качества материашов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) , два делителя частоты, самописец, генератор развертки, включенный между синхронизатором и ЭЛТ, генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен ко входу самописца, генератор стробимпульсов, вход которого подключен к выходу второго делителя частоты, два смесителя,первые входы которых по.пключены к выходу генератора стробимпульсов, а выходы - ко входам самописца, второй вход первого смесителя подключен ко второму выходу усилителя 2. Недостатком известного устройства является низкая производительность контроля из-за потери времени на запись нейнформативного- участка осциллограммы принятого -сигнала, а также отсутствия автоматического измерения времени распространения сигнала. Цель изобретения - повышение производительности контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено ключом, включенным между синхронизатором и первым делителем частоты, триггером, первый выход которого подключен ко второму входу ключа, а второй выходко вторым входам генератора пилообразного напряжения и делителей частоты, измерителем времени, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, второй вход - к выходу первого делителя частоты, третий вход к третьему выходу усилителя, а выходко входу триггера, и формирователем меток, включенным между синхронизатором и ЭЛТ и подключенным ко второ му входу второго смесителя.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для контроля качества материалов содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, усилитель 5 и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ; С,первый делитель 7 частоты, второй делитель 8 частоты, самописец 9-, генератор 10 развертки, включенный между синхронизатором 1 и ЭЛТ 6, генератор 11 пилообразного напряжения, выход которого подключен ко входу самописца 9, генератор 12, вход которого подключен к выходу второго делителя 8 частоты, смесителя 13 и 14, первые входы которых подключены, к выходу генератора 12 стробимпульсов-,- а выходы - ко входам самописца 9. Второй вход первого смесителя 13 подключен ко второму выходу усилителя Ь.

Кроме того, устройство содержит ключ 15, включенный между синхронизатором 1 и первым делителем 7 частоты, триггер 16, первый выход которого подключен ко второму входу ключа 15, а второй выход - ко вторым входам .генератора 11 пилообразного напряжения и делителей 7 и 8 частоты, измеритель 17 времени, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, второй вход - к выходу первого делителя 7 частоты, третий вход - к третьему выходу усилителя 5, а выход - ко входу триггер 16, формирователь 18 меток, включенный между синхронизатором 1 и ЭЛТ 6 и подключенный ко второму входу второт;о смесителя 14, регистратор 19, первый вход которого соединен с выходом измерителя 17 времени, а второй вход - с выходом первого делителя 7 частоты.

Устройство работает следующим образом.

С помощью внешней цепи управления например кнопки подачи команды начала записи акустического сигнала (на чертеже не показано), триггер 16 пуска переводится в рабочее состояние. На входы ключа 15 и генератора 11 пилообразного напряжения с выходов триггера 16 пуска поступает потенциал запрета. В результате на выходах ключа 15 и генератора 11 устанавлиЬаются нулевые потенциалы, которые сохраняются в течение всего промежутка времени, когда триггер 16 находится в рабочем состоянии.

Кроме того, выходное напряжение триггера 16 пуска поступает на входы цепей сброса в нулевое состояние делителей 7 и 8 частоты. В момент установки первого делителя 7 частоты в нулевое состояние на его выходе формируется одиночный импульс, который поступает на соответствующие входы измерителя 17 времени, регистратора 19 времени, генератора 10 развертки и генератора 2 зондирующих импульсов В результате происходит сброс показаний индикатора регистратора 19 „ времени, а изм1эритель 17 времени начинает отсчет времени распространения сигнала. Генератор 10 вырабатывает напряжение развертки луча на экране электронно-лучевой трубки 9, а генератор 2 зондирующих импульсов с помощью излучающего преобразователя 3 посылает в материал зоны прозвучивания изделия 20 ультразвуковой импульс, который спустя некоторое время достигает приемного преобразователя 4. Импульс, трансформированный приемным преобразователем 4 в электрический сигнал, усиливается в усил-ителе 5 и поступает на входы ЭЛТ 6, второй вход первого смесителя 13 и третий вход измерителя 17 времени распространения акустического импульса. В результате на экране ЭЛТ 6 пояляется осциллограмма принятого сигнала, промодулированная по ярк-ости импульсами, поступающими с выхода формирователя 18 меток, управляемого выходными импульсами синхронизатора 1. По числу яркостных меток на участке ох начала развертки луч.а до момента формирования начального всплеска осциллограммы оператор может установить время распространения сигнала в зоне прозвучивания изделия, что необходимо, например, при проверке правильности функиионирования измерителя 17 времени распространения начала первого вступления акустичес-г кого сигнала. В момент появления сигнала на третьем входе лзмерителя 17 последний завершает выполнение операции измерения времени распространения ультразвукового сигнала. На втором выходе из-мерителя 17 формируется задний фроИт импульса, которым триггер 16 пуска возвращается в исходное состояние. При этом потенциалы на выходе триггера 16 изменяются таким образом, что ключ 15 открывается, а генератор 10 пилообразного напряжения переходит в рабочее состояние.

Синхронизатор 1 вырабатывает eпpepывнyю последовательность электрических импульсов с постоянной скважностью. Выходные импульсы синхронизатора 1 после преобразования в формирователе 18 меток используются для измерения времени распространени ультразвукового сигнала. Выходные импульсы синхронизатора1 постоянно поступают на входы формирователя 18 меток, второго делителя 8 частоты, ключа 15 и на первый вход измерителя 17 времени. В течение рабочего цикла через измеритель 17 эти импульсы поступают в peiHCTpaTOp 19 времени, представляющий собой счетчик импульсов с цифровым индикатором. Поэтому в момент завершения рабочего цикла измерителя 17 на цифровом индикаторе регистратора 19 появляется число, представляющее собой результат измерения времени распространения акустического сигнсша в зоне прозвучивания изделия 20.

Коэффициенты деления первого и второго делителей 7 и 8 частоты выбираются таким образом, чтобы при одновременном поступлении последовательности импульсов от синхронизатора 1 интервалы между импульсами на выхода делителей частоты увеличивались с постоянной скоростью.

Выходные импульсы второго делителя 8 частоты возбуждают генератор 12 стробирующих импульсов. В результате работы генератора 12 на его выходах появляются импульсы стандартной длительности. На выходе смесителя 14 сигнал появляется только при одновременном появлении импульсов на двух входах. Выходной сигнал смесителя 13 поступает на вход канала управления пером самописиа 9, в результате чего на носителе наносится отметка координаты каретки пера в данный момент времени.

Смеситель 13 представляет собой стробируемый усилитель, осуществляющий отсчет мгновенных значений амплитуд выходного сигнала усилителя 5 в течение действия стробимпульса, поступающего с выхода генератора 12 стробирующих импульсов. Выходное напряжение смесителя 13 поступает на вход канала управления положением каретки пера самописца 9 по оси ординат и вызывает соответствующее перемещение каретки, С выхода генератора 11 пилообразного н-апряжения напряжение поступает на вход канала управления положением каретки пера самописца 9 и вызывает перемещение каретки по оси абсцисс. В результате, в течение действия стробимпульса, на ленте самописца появляется отметка, координаты которой пропорциональны амплитуде ультразвукового сигнала в данный момент времени и номеру отсчета.

Первый отсчет происходит в момент прихода сигнала в точку расположения приемного преобразователя 4, а ка1ждый следуниций отсчет выполняется в момент, отстоящий от предьщущего на постоянную величину, задаваемую соотношением коэффициентов деления

первого и второго делителей 7 и 8 частоты. В результате на ленте самописда 9 появляется изображение осциллограмкм ультразвукового сигнала, начиная с момента прихода сигнала в точку приема, а начальная неинформативная часть (нулевая линия осциллограммы, заключенная между моментом зондирования и моментом начала приема сигнала, не записывается.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля качества

5 материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучакхций преобразователь, приемный преобразователь, усилитель -и электронно0лучевую трубку (ЭЛТ}, два делителя частоты, самописец, генератор развертки, включенный между синхрониздтором и ЭЛТ, генератор пилообразного напряжения, выход которого под5ключен ко входу самописца, генератор стробимпульсов, выход которого подключен к выходу второго делителя частоты, два смесителя, первые входы которых подключены к выходу генератора

0 стробимпульсов, а выходы - ко входам самописца, второй вход первого смесителя подключен ко второму выходу усилителя, отличающееся тем,что, с целью повышения производи5тельности контроля, оно снабжено ключом, включенным между синхронизатором и первым делителем частоты, триггером, первый выход которого подключен ко второму входу ключа, а второй выход - ко вторым входам генератора

0 пилообразного напряжения и делителей частоты, измерителем времени, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, второй вход к выходу первого делителя частоты,

5 третий вход- - к третьему выходу усилителя,а выход - ко входу триггера, и формирователем меток, включенным между синхронизатором и ЭЛТ и подключенным ко второму входу второ0го смесителя.

I

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР

5

№ 270318, кл. G 01 N 29/04, 1970. 2 . Авторское свидетельство СССР

600438, кл. G 01 N 29/04, 1978

(прототип).