Генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля изделий спектрал ным методом. Известен генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу, содержащий автогенератор ультразвуковых колебаний и реактивную лампу ij . Недостатком его является узкий диапазон перестройки частоты и нестабильность выходного напряжения ав тогенератора, так как элемент перестройки реактивная лампа допускает ограниченный диапазон изменения крутизны и, кроме того, влияет на амплитуду выходного сигнала. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и до,сти гаемому результату является генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу, содержащий последовательно соединенные формирователь длительности пачки импульсов, вход которого предназначен для подключения к синхронизатору дефектоскопа, и автогенератор, а также задатчик модулирующего напряжения 2. Недостатком известного генератора является узкий диапазон модуляции частоты автогенератора, поскольку нелинейный элемент в автогенераторе, трансформатор,не позволяет в широких пределах изменять индуктивность колебательного контура автогенератора. Цель изобретения - увеличение глубины модуляции частоты. Поставленная цель достигается тем, что генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу снабжен последовательно соединенными усилителем мощности и фильтром, выход которого предназначен для подключения к преобразователю дефектоскопа, а автогенератор выполнен в виде последовательно соединенных первого инвертора, элемента И-НЕ, второй вход которого является входом автогенератора, второго 9 инвертора и формирователя меандра, выход которого соединен со входом ус лителя мощности, конденсатора, включенного между выходом элемента И-НЕ и входом первого инвертора, транзистора, коллектор и эмиттер которого подключены соответственно к выходу второго и входу первого инвертора, а база транзистора соединена с выходом задатчика модулирующего напряжения. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого генератора. Генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу содержит последовательно соединенные формирователь 1 Длительности пачки импульсов, вход . которого предназначен для подключения к синхронизатору дефектоскопа (на чертеже не показан), автогенератор 2, а также задатчик 3 модулирующего напряжения, кроме того, содержит последовательно соединенные усилитель мощности и фильтр 5 «выход которого предназначен для подключения к преобразователю дефектоскопа (на чертеже не показан), а автогенератор 2 выполнен в виде последовател но соединенных первого инвертора 6, элемента И-НЕ 7 второго инвертора 8 и формирователя 9 меандра, выход .которого соединен с входом усилителя Ц мощности, конденсатора 10, вклю ченного между выходом элемента И-НЕ входом первого инвертора 6, транзи тора 11, коллектор и эмиттер которого подключены соответственно к выходу второго инвертора 8 и входу первого инвертора 6, а база транз| стора 11 соединена с выходом задатчика 3 модулирующего напряжения. : Генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу работает следующим образом. Импульс от синхронизатора дефектоскопа запускает формирователь 1 длительности пйчки импульсов, который подачей, сигнала логической 1 на вход автогенератора 2 разрешает работу элемента И-НЕ 7- Длительность пачки выбирается исходя из задач контроля и обеспечивает генерацию ,5импульсов в пачке. В результате разрешения элемента И-НЕ 7 образуется замкнутое кольцо автогенеоации, в котором переход коллектор - эмиттер транзистора 11 и конденсатор 10 выполняют роль элемента задержки. 5 Задатчик 3 модулирующего напряжеия управляет в соответствии с выранным законом мядуляции частоты оком базы транзистора 11. Изменение азового тока вызывает изменение соротивления перехода коллектор - эмитер в транзисторе 11. В результате зменения времени задержки меняетя собственная частота автогенераора 2. Импульсы с выхода второго инверора 8, скважность которых не равна ,5, запускают формирователь 9 меанда. На выходе формирователя 9 прямогольные импульсы с форме меандра оступают в усилитель t, где усилиаются по мощности и далее через ильтр 5 нижних частот подаются на . реобразователь. Выражение для спектра меандра меет вид: UlcA)ib;;;A s i())t4-sln5coi), спектр меандра; А - амплитуда меандра; Сх) - круговая частота автогенератора. Поскольку для повышения разрешающей способности спектральных исследований важно, чтобы мгновенная полоса ультразвукового импульса была по возможности меньше, то на преобразова подавать только первую гармонику и подавлять все верхние, в данном случае, нечетные гармоники, начиная с третьей. Эту задачу выполняет фильтр нижних частот. Если принять за частоту среза фильтра CJj.p , гдеоО( минимальная частота автогенератора, то диапазон модуляции составит Р 3. Таким образом, предлагаемый генератор позволяет модулировать частоту ультразвуковых колебаний в пределах Зш.Поскольку автогенератор 2 выполнен на цифровых элементах, амплитуда меандра остается неизменной при модуляции частоты. В результате этого мощность, выделяемая на преобразователе при частотной модуляции, также не меняется. Таким образом, предложенный генератор, содержащий цифровые элементы, обеспечивает значительно большую глубину модуляции ультразвуковых колебаний по сравнению с известным.устройством, содержащим трансформатор.

Формула изобретения

Генератор ультразвуковых колебаний к дефектоскопу, содержащий последовательно соединенные формирователь длительности пачки импульсов, вход которого предназначен для подключения к синхронизатору дефектоскопа, и автогенератор, а также задатчик модулирующего напряжения, отличаю щ и и с я тем, что, с целью увеличения глубины модуляции частоты, он снабжен последовательно соединенными усилителем мощности и фильтром, выход которого предназначен для подключеНИИ к преобразователю дефектоскопа, а автогенератор выполнен в виде последовательно соединенных первого инвертора, элемента И-НЕ, вторс1й вход которого является входом автоге953555

нератора, второго инвертора и формирователя меандра, выход которого соединен с входом усилителя мощности, конденсатора, включенного между выходом элемента Й-НЕ и входом первого инвертора, транзистора, коллектор, и эмиттер которого подключены соответственно к выходу второго и входу первого инверторов, а база транзистора соединена.с выходом задатчика модулирующего напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № , кл. 73-67.8, 1950,

2.Техническое описание и инструкция по эксплуатации автоматизированной установки ДУК-70М ПО Волна,

г. Кишинев, 1975 (прототип).