Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 

1

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям материалов и может быть использовано для контроля качества продукции в машиностроении и других отраслях промышленности.

Известно устройство для контроль качества твердых тел/ содержащее последовательно соединенные генератор, излучающие и приемные-преобразователи, усилитель, фазовый детектор и регистратор l .

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор колебаний, излучающий преобразователь, приемный Преобразователь, и усилитель, триггер, селектор и блок отсчета, а также генератор

опорной частоты, выход которого подключен ко входу селектора 2.

Недостатком известного устройства является низкая точность и чувствительность контроля, так как возбуждение преобразователя - импульсное, вследствие чего преобразователь ведет себя как колебательная система с низкой добротностью, а низкая точность обусловлена влиянием на результаты измерений амплитудных изменений принимаемых сигналов.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство снабжено сумматором, включенным между генератором колебаний и излучающим преобразователем, блоком управления, включенным между синхронизатором и генератором колебаний, счетчиком, вход которого подключен к.выходу синхронизатора, а выход - ко входам триггера и сумматора, последовательно соединенными амплитудным детектором и амплитудным ограничителем, включенным между усилителем и триггером На фиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - временные эпюры. Ультразвуковое устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, блок 2 управления, генератор 3 колебаний, сумматор , изпучающий преобразователь 5, прием ный преобразователь 6, усилитель 7, амплитудный детектор 8, амплитудный ограничитель 9 триггер 10, селекто 11 и блок 12 отсчета. Ко входу селектора 11 подключен выход генерато ра 13 опорной частоты. Вход счетчика I подключен к выходу синхронизатора 1, а выход ко входам триггера 10 и сумматора k Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов работа ет следующим образом. Синхронизатор 1 вырабатывает импульсы 15, частота которых , где ffy - резонансная частота излучающего преобразователя 5. Блок 2 управления делит частоту импульсов 15 в два раза и формирует импульсы 16. Эти импульсы поступают на вход генератора 3 колебаний. С выхода ге нератора 3 колебаний импульсы 1/ поступают на вход сумматора t, а с выхода последнего возбуждают излучающий преобразователь 5. Импульсы с выхода синхронизатора 1 поступают также на счетчик Т с коэффициентом п, который определяется и пересчета условия . с-Дс где О.С - диапазон изменения скорос ти; с - скорость ультразвука; 1 - база измерений; f - частота колебаний„ В результате такой обработки на выходе сумматора Ц будет синусоидальный импульс 18, в точках максимального значения амплитуды которог в моменты времени , t, t , ... присутствуют короткие отметочные импульсы 17. Ультразвуковые колебания , пройдя через исследуемый матер ал, принимаются приемным преобразователем 6 и усиливаются в канапе усилителя 7. С выхода усилителя 4 импульсы 20 поступают на вход амплитудного детектора 8. Постоянное напряжение на его выходе пропорционально амплитуде синусоидального импульса 20. Этим напряжением управляется амплитудный ограничитель 9, на выходе которого формируются импульсы 21. В результате, запуск триггера 10 осуществляется импульсами 19 с выхода счетчика 1, а срыв - импульсами 21 с выхода амплитудного ограничителя 9. Сформированные триггером 10 импульсы 22 открывают селектор 11 на время, в течение которого импульсы с генератора 13 опорной частоты поступают на блок 12 отсчета. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность и .чувствительность контроля путем непрерывного возбуждения преобразователей на собственной частоте. Формула изобретения Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор колебаний, излучающий преобразователь, приемный преобразователь и усилитель, триггер, селектор и блок отсчета, а также генератор опорной частоты, выход которого подключен ко входу селектора, о. тличающееся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности контроля, оно снабжено сумматором, включенным между генератором колебаний и излучающим преобразователем, блоком управления, включенным между синхронизатором и генератором колебаний, счетчиком, вход которого подключен к выходу синхронизатора, а выход - ко входам триггера и сумматора, последовательно соединенными амплитудным детектором и амплитудным ограничителем, включенными между усилителем и триггером. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бражников И.Н. Ультразвуковая фазометрия. М., Энергия, 1968, с.171. 2.Авторское свидетельство СССР № 317968, кл. G 01 N 29/00, 1970 (прототип).

Фиг 1

I I 1. I I I I I 1

15

i

i

12

Фиг г

1

1

время

-