Ультразвуковой дефектоскоп

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП , содержащий блок выделения поверхностного эхо-импульса, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого связан с входом блока выделения поверхностного эхо-импульса, генератор ультразвуковых колебаний и приемнопередающий преобразователь, связанные последовательно сумматор, блок амплитудного квантования и индикатор, и блок временной регулировки чувствительности, выполненный из п параллельно соединенных индентичных каналов, вход которого связан с выходом приемно-передаюшего преобразователя , отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен соединенными последовательно триггером, ждущим кварцевым генератором k декадными счетчиками частоты, выход последнего из которых связан с входом триггера, второй вход которого связан с выходом блока выделения поверхностного эхо-импульса, двоично-десятичными дешифраторами по числу декадных счетчиков частоты, входы каждого из которых связаны с выходами соответствующего декадного счетчика, п триггерами с k - входовой схемой и каждый и наборным полем, включенным между дешифраторами и триггерами , каждый канал блока ВРЧ выполS нен в виде последовательно соединенных сл первого усилителя, детектора, временного селектора и второго усилителя, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора.

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

У 1) G 01 N 29/04

Г -», ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3316833/25-28 (22) 06.07.81 (46) 23.05.83. Бюл. №19 (72) В.И. Мусиенко (53) 620.1?9.16 (088.8) . (56) 1. Носов В.А. Проектирование ультразвуковой измерительной аппаратуры. М., «Машиностроение», 1972, с. 220, 246.

2. Авторское свидетельство СССР № 596878, кл. G 01 N 29/04, 1974 (прототип). (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий блок выделения поверхностного эхо-импульса, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого связан с входом блока выделения поверхностного эхо-импульса, генератор ультразвуковых колебаний и приемнопередающий преобразователь, связанные последовательно сумматор, блок амплитудного квантования и индикатор, и блок временной регулировки чувствительности, выполненный из п параллельно соединенных

„„Я0„„1019313 А индентичных каналов, вход которого свя= зан с выходом приемно-передающего преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен соединенными последовательно триггером, ждущим кварцевым генератором k декадными счетчиками частоты, выход последнего из которых связан с входом триггера, второй вход которого связан с выходом блока выделения поверхностного эхо-импульса, двоично-десятичными дешифраторами по числу декадных счетчиков частоты, входы каждого из которых связаны с выходами соответствующего декадного счетчика, п триггерами с k - входовой схемой U каждый и наборным полем, включенным между дешифраторами и триггерами, каждый канал блока ВРЧ выполнен в виде последовательно соединенных первого усилителя, детектора, временного селектора и второго усилителя, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора.

1019313

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля качества, изделий в металлургической и машиностроительной промышленности.

Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий устройства временной регулировки, которым необходимо постоянство исходного усиления (1) .

Недостатком такого дефектоскопа является низкая эффективность его применения, так как схема приемного устройства имеет низкую точность и большую сложность.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий блок выделения поверхностного эхо-импульса, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого связан с входом блока выделения поверхностного эхоимпульса, генератор ультразвуковых колебаний и приемно-передающий преобразоват тель, связанные последовательно сумматор, блок амплитудного квантования и индикатор, и блок временной регулировки чувствительности (ВРЧ), выполненный из и параллельно соединенных индентичных каналов. Блок ВРЧ включен между выходом приемно-передающего преобразователя и входом блока выделения поверхностного эхо-импульса. Каждый канал блока ВРЧ состоит из последовательно соединенных резонансного усилителя, ограничителя, разветвителя на k + 1 выходов каскадов и

k групп каскадов, состоящих из детектора, видеоусилителя и временного селектора, соединенных последовательно между собой, вход первого канала подключен к преобразователю, а вход каждого последующего— к выходу разветвителя предыдущего канала, соединенного с входами детекторов каждого канала (2) .

Недостатком этого дефектоскопа является то, что временное разделение сигнала по зоне контроля производится в селекторах, где искажается амплитуда, поэтому точность контроля низкая.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Эта цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп, содержащий блок выделения поверхностного эхо-импульса, последовательно соединенные синхронизатор, второй выход которого связан с входом блока выделения поверхностного эхоимпульса, генератор ультразвуковых колебаний и приемно-передающий преобразователь, связанные последовательно сумматор, блок амплитудного квантования и индикатор, и блок временной регулировки чувствительности (ВРЧ), выполненный из и параллельно соединенных идентичных каналов, вход которого связан с выходом приемно-передающего преобразователя, снабжен соединенными последовательно триггером, ждущим кварцевым генератором, декадными счетчиками частоты, выход последнего из которых связан с входом триггера, второй вход которого связан с выходом блока выделения поверхностного эхо-импульса, двоично-десятичными дешифраторами по числу декадных счетчиков частоты, входы каждого из которых связаны с выходами соответствующего декадного счетчика, и триггерами с k = входовой схемой U каждый и наборным полем, включенным между дешифраторами и триггерами, каждый канал блока ВРЧ выполнен в виде последовательно соединенных первого усилителя, детектора, временного селектора и второго усилителя, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.

Дефектоскоп содержит синхронизатор 1, генератор 2 ультразвуковых колебаний и блок 3 выделения поверхностного эхо-импульса, подключенные к синхронизатору 1, приемно-передающий пуеобразователь 4, блок 5 ВРЧ, состоящии из и идентичных и параллельно соединенных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый усилитель 6, детектор 7, временной селектор 8 и второй усилитель 9, сумматор 10, связанный с ним блок 11 амплитудного квантования, соединенный с выходом последнего индикатор 12, п триггеров 13 — 15 с k - входовой схемой U каждый, к выходам которых подключены вторые входы селекторов 8 каждого канала блока

ВРЧ, наборное поле 16, k двоично-десятичных дешифраторов 17 — 20, k декадных счетчиков-делителей 21 — 24 частоты импульсов, кварцевый генератор 25 и триггер 26.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы, запускающие генератор 2 ультразвуковых колебаний и управляющие работой блока 3 выделения поверхностного эхо-импульса. Генератор 2 ультразвуковых колебаний возбуждает приемно-передаю щий преобразователь 4, который преобразует электрический импульс в механические колебания. Эти колебания передаются через слой контактной жидкости 27 в контролируемое изделие 28 и отражаются от его поверхности, дефектов и дна. Отраженные колебания попадают на приемно-передающий преобразователь 4, преобразуются в электрические сигналы, которые поступают в блок 5 ВРЧ, содержащий п идентичных каналов, где усиливаются до величины, необходимой для работы селекторов 8.

В зависимости от зоны контроля величина усиления каждого из п первых усилителей 6 подбирается различной. Затем сигнал детектируется в детекторах 7 и поступает на

1019313 первые входы селекторов 8. Здесь происходит разделение сигналов по зонам контроля. Выходы селекторов 8 подключаются к вторым регулируемым усилителям 9, которые усиливают сигналы только в отдельных зонах контроля. Выходы всех усилителей 9 подключены к сумматору 10, где сигналы со всех зон контроля суммируются и подаются на блок 11 амплитудного квантования и далее на индикатор 12.

На временные селекторы 8 каждого канала поступают импульсы с триггеров 13 — 15.

Число триггеров равно числу каналов контроля.

На р - входовую схему U триггеров через наборное поле поступают эталонные импульсы, которые получаются следующим образом.

На первый вход триггера 26 с выхода блока 3 выделения поверхностного эхо-импульса поступает импульс, соответствующий эхо-импульсу, отраженному от поверхности контролируемого изделия. Триггер переходит в первое устойчивое состояние, при этом ждущий кварцевый генератор 25, подключенный к выходу этого триггера, начинает выдавать короткие видеоимпульсы.

Они поступают на несколько последовательно соединенных декадных счетчиковделителей 21-24 частоты. Число их зависит от длительности контроля и от точности, с которой необходимо задавать длительность селектирующих импульсов. В общем случае число счетчиков равно k. Через 10k импульсов кварцевого генератора на последнем выходе последнего счетчика-делителя 24 появляется импульс, который подается на второй вход триггера 26. Последний переходит во второе состояние и запирает ждущий кварцевый генератор 25. В результате на выходе последнего получается пачка импульсов. Выходы k - декадных счетчиков-делителей 21-24 соответственно подключаются к входам k двоично-десятичных дешифраторов 17-20 так, что на десяти выходах первого дешифратора 17 получаются импульсы с частотой, в десять раз меньшей частоты генератора, и сдви5 нутые на каждом из десяти выходов друг относительно друга на период следования импульсов генератора 25. Длительность каждого импульса равна расстоянию между передними фронтами импульсов генератора п 25. На выходах второго дешифратора 18 получаются импульсы в десять раз длиннее, частотой, в десять раз меньшей часто.ты импульсов предыдущего дешифратора 17, и сдвинутые друг относительно друга на период следования импульсов с выходов

15 предыдущего дешифратора.

Все импульсы группами по десять с выходов каждого дешифратора 17-20 подаются на входы наборного поля 16, причем число таких групп импульсов равно k. Подавая по одному из каждого ряда с по20 мощью наборного поля 16 на триггеры 13-15 с k - входовой схемой U на входах, можно получить селекторный импульс любой длительности в пределах расположения пачки импульсов кварцевого генератора с точностью и стабильностью, равными длительности и стабильности импульсов этого генератора.

Таким образом, точность измерений повышается за счет того, что регулировка

Зи усилителей блока ВРЧ осуществляется раздельно и независимо, что позволяет легко и с большой точностью выравнивать амплитуду сигналов от одинаковых дефектов, находящихся на разной глубине, т.е. в разных зонах контроля; с помощью наЗ5 борного поля можно перестраивать без смены резисторов и конденсаторов, сощавать и селектирующих импульсов любой длительности в любом месте контролируемой зоны, причем возможно формировать любые комбинации этих импульсов

1019313

Составитель Т. Головкина

Редактор И. Николайчук Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 3692/37 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4