Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(5) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ

I

Изобретение относится к неразру тающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля физико-механических свойств материалов.

Известно- ультразвуковое устройство для .контроля качества материалов, содержащее генератор строб-им- пульсов, усилитель, преобразователь временного интервала в цифровой код, ключ и блок запоминания 11.

Недостатком известного устройства является низкая точность,так как происходит резкое изменение амплитуды на входе усилителя из-за использования автоматической регулировки усиления (АРУ).

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату ультразвуковое устройство для контроля качества материалов содержит последовательно соединенные синхронизатор,генератор зондирующих импульсов, излучающий

преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, блок задержки и схему сравнения, измеритель временных интервалов, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, последовательно соединенные генератор строб-импульсов,вход которого подключен к третьему выходу синхронизатора, и схему И, а также пиковый детектор, вход которого соединен с вторым выходом усилителя, а выход с вторым входом схемы И Г2.

Недостатком известного устройства также является низкая точность контроля, так как резкое изменение амплитуды на входе усилителя приводит к изменению амплитуды на его выходе.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено управляемым формирователем импульсов, выполненным в виде контура ударного возбуждения с фильтром, включенным между схемой И и схемой сравнения, а выход схемы сравнения соединен с входом синхронизатора. На фиг. 1. представлена блоксхема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные эпюры, поясняющие работу схемы. Устройство содержит последовател но соединенные синхронизатор 1,гене ратор 2 зондирующих импульсов, излу чающий преобразователь 3, приемный преобразователь k, усилитель 5, бло 6 задержки и схему 7 сравнения, из/иеритель 8 временных интервалов, вхо которого соединен с вторым выходом Синхронизатора, последовательно сое диненные генератор 9 строб-импульсов, вход которого подключен к третьему выходу синхронизатора и схему И 10. Кроме того, устройство включает пиковый детектор 11, включенный между схемой-И и усилителем, и управляемый формирователь 12 импуль сов, выполненный в. виде контура ударного возбуждения с фильтром, включенным между схемой И 10 и схемой 7 сравнения. Выход схемы 7 срав нения соединен со входом синхронизатора 1 . Излучающий и приемные преобразов тели 3 и k установлены с обеих сторон контролируемого материала 13. Устройство работает следующим образом. Синхронизатор 1 вырабатывает импульс 1 (фиг. 2), длительность t,g оторого может изменяться с помощью знешнего воздейстия. Передним фронтом этого импульса запускается генератор 2 вырабатывающий импульс 15, который возбуждает излучающий преобразователь 3. Сигнал ультразвуковых колебаний, прошедший контролируемый материал 13, поступает на приемный преобразователь 4, который преобразует его в электрические колебания. Эти кЬлебания 16 усиливаются усилите лем 5 и поступают на пиковый, детектор 11. С выхода усилителя 3 сигнал .16 поступает на блок 6 задержки, который осуществляет отсечку сигнала на уровне MQ и производит задержку сформированного таким образом сигнала 17 на время tо. Временная задержка At-, обусловлена конечностью фрон та принятого сигнала. Задним фронтом импульса синхронизатора 1 запускается генератор 9 строб-импульсов, который вырабатывает импульс 18 постоянной амплитуды, поступающий на второй вход схемы И 10, на выходе которой получается имрульс длительностью, равной длительности строба, и амплитудой, пропорциональной амплитуде V первой полуволны принятого сигнала усилителя 5. С выхода схемы И 10 импульс поступает на управляемый формирователь 12, который преобразует его в импульс 19 той же конфигурации, что и импульс с выхода усилителя 6 и той же амплитуды V. Кроме того, формирователь 12 произВОДИТ аналогично блоку 6 задержки отсечку сигнала 20 на том же уровне Уо.;Импульсы 17 и 20 с выхода блока 6 задержки и с выхода формирователя 12 поступают на схему 7 сравнения,, которая вырабатывает напряжение, управляющее синхронизатором 1 и изменяющееся до тех пор, пока фронт импульсов 17 и 20 блока 6 задержки и формирователя 12 не совпадет по времени, т.е. At не станет равным нулю. При этом длительность импульса синхронизатора 1 становится равной с время, прохождения ультразвуковых кЪлебаний через материал 13 Задержка t-, является постоянной задаваемой величиной и может быть учтена в измерителе 8 временных интервалов, на который импульс поступает с выхода синхронизатора 1 . ИзобретЬние позволяет повысить точность контроля за счет коррекции результатов измерения по амплитуде первой полуволны принятого сигнала. Формула изобретения Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, блок задержки и схему сравнения, измеритель временных интервалов, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, последовательно соединенные генератор стробимпульсов5 вход которого подключен к третьему выходу синхронизатора, и схему И, а также пиковый детектор.

вход которого соединен с вторым вы ходом усилителя, а выход - с вторым входом схемы И, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено управляемым формирователем импульсов, выполненным в виде контура ударного возбуждения с -фильтром, включенным между схемой И и схемой

сравнения, а выход схемы сравнения соединен с входом синхронизатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № б299 95, кл. G 01 N29/0, 1976 (прототип),