Ультразвуковой дефектоскоп Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для автоматизированного контроля материа лов. Известен ультразвуковой дефекто скоп, содержащий генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, селектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и преобразователь код напряжение 1. Недостатком известного дефектоско па является низкая производительност контроля, обусловленная малым динами ческим диапазоном блока аналого-цифровой обработки сигнала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, пре образователь, предварительный усили-тель, основной усилитель и селектор, блок временной регулировки чувствительности (ВРЧ), включенный между предварительным усилителем и синхронизатором, генератор селектирующих импульсов, включенный между синхронизатором и селектором, схему развертки, вход которой подключен, к выходу синхронизатора, и индикатор, первый вход которого соединен с выходом схеNtoi развертки, а второй вход - с выходом селектора, п фиксаторов уровня сигнала, первые входы которых подключены к выходу селектора, преобразователь код-код, входы которого соединены с выходами фиксаторов уровня, цифровой индикатор, входы которого подключены к выходам преобразователя код-код, и блок-управления, первый вход которого подключен к выходу ;синхронизатора, первый выход - ко вторым входам фиксаторов уровня, а второй выход - ко входу преобразователя код-код 2. Недостатком данного дефектоскопа является низкая производительность 390 контроля, обусловленная малым динамическим диапазоном устройства амплитудного квантования. Цель изобретения - повышение производительности контроля. Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп снабжен регулируемым усилителем,включенным между предварительным и основным усилителями, последовательно соединенными фиксатором перегрузки, первый вход которого подключен к выходу селектора, второй вход - ко второму выходу блока управления, выход - ко второму входу блока управления, счетчином, вход которого соединен t третьим выходом блока управления, и преобразователем код-напряжение, выход которого соединен со вторым входом регулируемого усилителя, третий вход блока управления соединен с выходом первого фиксатора уровня сигнала. На чертеже представлена блок-схема дефектоскопа. . Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3, предварительный усилитель ij, основно усилитель 5 и селектор 6, блок 7 8РЧ, включенный между предварительным усилителем Ц и синхронизатором 1, генератор 8 селектирующих импульсов, включенный между синхронизатором 1 и селектором 6, схему 9 развер тки , вход которой подключен к выходу синхронизатора, и индикатор 10, первый вход которого соединен с выходом схемы 9 развертки, а второй вход с выходом селектора 6, фиксаторы 11, 12,13...n уровня сигнала, первые вхо ды которого подключены к выходу селектора 6, преобразователь IV кодкод, входы которого соединены с выходами фиксаторов уровня, цифровой индикатор 15, входы которого подключены к выходам .преобразователя 1k код-код, и блок 16 управления, первы вход которого подключен к выходу син хронизатора 1, первый выход - ко вто рым входам фиксаторов 11...п уровня, а второй выход - ко входу преобразо вателя Ц код-код, регулируемый усилитель 17, включенный между предвари тельным усилителем и основным усилителем 5 последовательно соединенные фиксатор 18 перегрузки, первый вход которого подключен к выходу селектора 6, второй вход - ко второму выходу блока 16 управления, выход ко второму входу блока 16 управления, счетчик 19, вход которого соединен с третьим выходом блока 16 управления, и преобразователь 20 код-напряжение, выход которого соединен со вторым входом регулируемого усилителя 17, третий вход блока 16 управления соединен с выходом первого фиксатора 11 уровня сигнала. Фиксаторы 11...п уровня сигнала и фиксатор 18 перегрузки состоят из последовательно соединенных элемента 21 и запоминающего блока 22. Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом. Синхронизатор 1 запускает генератор 2 зондирующих импульсов и блок 7 ВРЧ. Генератор 2 зондирующих имгпульсов возбуждает преобразователь 3. Отраженные от дефекта механические колебания поступают на преобразователь 3 и преобразуются последним в электрический сигнал, который подается на вход предварительного усилителя k. Блок 7 ВРЧ обеспечивает запирание последнего на время действия зондирукицего импульса, а затем изменением коэффициента усиления по определенному закону - выравнивание чувствительности дефектоскопа по глубине залегания дефекта. С задержкой, равной удвоенному времени прохождения ультразвука через призму преобразователя 3, синхронизатор 1 импульсом по другому выходу запускает схему 9 развертки и генератор 8 селектирующих импульсов. Электрический сигнал с выхода предварительного усилителя k подается на регулируемый усилитель.17, в котором в зависимости от залегания напряжений на его управляющем входе сигнал ослабляется в определенное число раз либо наоборот усиливается. С регулируемого усилителя 17 сигнал поступает на основной усилитель 5, где усиливается по напряжений, дефектируется и подается на селектор 6, управляющий вход которого подключен к генератору 8 селектирующих импульсов. Селектирующий импульс, длительность и временное положение которого определяются зоной контроля, пропускает на выход селектора 6 сигналы, отраженные от дефекта. Эти сигналы поступают на входы фиксаторов 11-13 различных уровней сигнала, фиксатора 18 перегрузки и на вертикальный канал электроннолучевого индикатора 10, на горизонтальный вход которого подается напряжение развертки с выхода схемы 9 развертки. Если сигнал на выходе селектора 6 порога срабатывания порогового элемента 21 фиксатора 11 наименьшего уровня сигнала (Ugbix п г,1и ) . то блок 16 управления по очередному синхроимпульс вырабатывает импульс обнуления запоминающих блоков 22 и счетчика 19.Нулевое состояние счетчика 19 преобразуется в напряжение на выходе преобразователя 20 код-напряжение, соответствующее максимальному коэффициенту усиления регулируемого усилителя 17. ,„ В случае перегрузки динамического диапазона измерителя, при Uoy7/ по окончании эхо-сигнала, когда поро говый элемент 21 с наименьшим уровней порога срабатывания возвра1дается в исходное состояние, блок 16 управления вырабатывает импульс сброса запоминающих блоков 22, Перепад напряжения на выходе запоминающего блока 22 фиксатора 18 перюгрузки поступает на счетчик 19. Содержимое счетчика 19 увеличивается на единицу, преобразователь 20 код-напряжение вырабатывает управляю щее напряжение, которое уменьшает усиление регулируемого усилителя 17 на один дискрет регулирования, равный к. - 20 Jg . ( VYlIM При перегрузке в следующем цикле блок 16 управления по окончании эхосигнала снова обнуляет запоминающие блоки 22. фиксаторов 11...п уровня и фиксатора перегрузки 18. Содержимое счетчика 19 увеличивается еще на еди ницу. Коэффициент усиления регулируе мого усилителя 17 соответственно уменьшается на один дискрет регулирования Кд. Процесс продолжается до тех пор, пока амплитуда сигнала на входе измерителя будет соответствовать условию ыда ВХ БХ. ппииВ этом случае по окончании эхосигнала блок 16 управления вырабатывает импульс перезаписи, поступающий на преобразователь 1 код-код. Результаты измерения выводятся на цифровой индикатор 15 через промежуток времени, достаточный для считывания оператором результатов измерения, блок 16 управления обнуляет запоминающие блоки 22 фиксаторов уровня 11...п и перегрузки и счетчик 19 благодаря чему устанавливается максимальное усиление, и дефектоскоп готов к следующему циклу измерении. Предложенный дефектоскоп позволяет повысить производительность контроля. Формула изобретения Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, предварительный усилитель, основной усилитель и селектор, блок временной регу 1ировки чувствительности (ВРЧ), включенный между предварительным усилителем и синхронизатором, генератор селектирующих импульсов, включенный между синхронизатором и селектором, схему развертки, вход которой подключен к выходу синхронизатора, и инда«катор, первый вход которого соединен с выходом схемы развертки, а второй вход - с выходом селектора, п фиксаторов уровня сигнала, первые входы которых подключены к выходу селектора, преобразователь код-код,входы которого соединены с выходами фиксаторов уровня, цифровой индикатор, входы которого подключены к выходам преобразователя код-код, и блок управления, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, первый выход - ко вторым входам фиксаторов уровня, а второй выход - ко входу преобразователя код-код, о т л ичающийся тем, что, с целью пооышения производительности контроля, он снабжен регулируемым усилителем, включенным между предваритель1ЙЫМ и основным усилителями, последовательно соединенными фиксатором перегрузки, первый вход которого подключей к выходу селектора, второй вход - ко второму выходу блока управления, выход - ко второму входу блока управления, счетчиком, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и преобразователем 790 код-напряжение, выход которого соединен со вторым входом регулируемого усилителя, третий вход блока управления соединен с выходом первого фи кс;атора уровня сигнала. Источники информации, йринятые во внимание при экспертиз 57768 1. Авторское свидетельство СССР № 589580, кл. G 01 N , 1977. 5 2. Авторское свидетельство СССР № 5022 3, кл. G 01 N 29/0, 1975 (прототип).-