Устройство для неразрушающего контроля резонансным методом

 

, УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУША-ЮЩЕГО КОНТРОЛЯ РЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ, содержащее последовательно электроакустически соединенные излучающий и приемный преобразователи, регуля- : тор частоты и управляемый генератор, последовательно соединенные частотомер и вычислитель-регистратор, причем запускающий вход частотомера соединен с вторым выходом регулятора частоты, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства. оно снабжено двумя синхронными переключателями, двумя переключателями и инвертором, вычислитель-регистратор выполнен в виде общей шины данных, шины адресов, генератора синхроимпульсов, процессора, блока памяти, блока оперативной памяти, двух буферных регистров, управляющего регистра и индикатора, процессор, управляющий регистр, два буферных регистра и блок оперативной памяти соединены с общей шиной данных,процессор , блок памяти и блок оперативной памяти соединены с шиной адресов, первый буферный регистр соединен с блоками памяти и оперативной памяти, индикатор соединен с вторым буферным регистром выход генератора синхроимпульсов соединен с вторыми входами буферных регистров, управляющего регистра и процессора, первый синхронный переключатель соединен с первым и вторым выходами управляемого генератора и излучающим преобразоСО Од вателем, второй синхронный переключатель соединен с входом управляюще го регистра, первый переключатель СП соединен с третьим и четвертым выходами управляемого генератора и входом инвертора, второй переключатель соединен с входом инвертора, выходом инвертора и входами частотомера и регулятора частоты, выход частотомера, соединен с общей шиной данных.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3559760j25-28 (22) 25.02.83 (46) 07.12.85, Бюл. У 45 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им.В.И. Ульянова (Ленина) (72) В.П. Большаков (53) 620.179.16(088.8) (56) Никитин К.Е. Установка килогерцового диапазона для автоматического измерения внутреннего трения и модуля Юнга. — Заводская лаборатория, 1982, т..48, N 5, с.76 — 79.

Большаков В.П., Панферов Д.И. и др. Автоматизация резонансного неразрушающего контроля качества малогабаритных изделий. Тезисы Всесоюзной конференции: Измерение и контроль при автоматизации производственных процессов. Барнаул, 1982, ч.1, с. 138. (54) (57). УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУША

ЮЩЕГО КОНТРОЛЯ РЕЗОНАНСНЫМ МЕТОДОМ, содержащее последовательно электроакустически соединенные излучающий и приемный преобразователи, регуля- . тор частоты и управляемый генератор, последовательно соединенные частотомер и вычислитель-регистратор, причем запускающий вход частотомера соединен с вторым выходом регулятора частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства, „„SU„„1196757 Д (51) 4 G 01 N 29 04 оно снабжено двумя синхронными переключателями, двумя переключателями и инвертором, вычислитель-регистратор выполнен в виде общей шины данных, шины адресов, генератора синхроимпульсов, процессора, блока памяти, блока оперативной памяти, двух буферных регистров, управляющего регистра и индикатора, процессор, управляющий регистр, два буферных регистра и блок оперативной памяти соединены с общей шиной данных процессор, блок памяти и блок оперативной памяти соединены с шиной адресов, первый буферный регистр соединен с блоками памяти и оперативной памяти, индикатор соединен с вторым буферным регистром выход генератора синхроимпульсов соединен с вторыми входами С буферных регистров, управляющего регистра и процессора, первый син- g хронный переключатель соединен с первым и вторым выходами управляемого генератора и излучающим преобразо- ® вателем, второй синхронный переключатель соединен с входом управляюще- ©, 1

ro регистра, первый переключатель 1 ° соединен с третьим и четвертым вы- д .ходами управляемого генератора и входом инвертора, второй переключатель соединен с входом инвертора, выходом инвертора и входами частотомера и регулятора частоты, выход частотомера соединен с общей шиной,) данных.

1196757

Изобретение относится к области е неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля изде- лий по частотам и декрементам их. свободных колебаний.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 изображена структурная Я ° t схема устройства ДМ неразрушающего контроля резонансным у Иодом; на фиг. 2 д; структурная Ьйема вычислителя+1гистратора; на фиг. 3— временные дИаграммы, поясняющие работу у1правляемого генератора.

Предлагаемое устройство содержит последовательно электроакустически соединенные излучающий 1 и приемный

2 преобразователи, регулятор 3 частоты и управляемый генератор 4, последовательно соединенные частотомер

5 и вычислитель-регистратор 6, причем запускающий вход частотомера 5 соединен с вторым выходом регулятора

3 частоты, два синхронных переключателя 7 и 8, два переключателя 9 и 10 и инвертор 11. Вычислитель-регистратор 6 выполнен в виде общей шины 12,данных шины 13 адресов, генератора 14 синхроимпулвсов, процессора 15, блока 16„памяти, блока

17 оперативной памяти, двух буферных регистров 18 и 19, управляющего регистра 20, и индикатора 21. Процессор 15, управляющий регистр 20, два буферных регистра 18 и 19 и блок 17 оперативной памяти соединены с общей шиной 12 данных. Процессор

15, блок 16 памяти и блок 17 оперативной памяти соединены с шиной 13 адресов. Первый буферный регистр 18 соединен с блоком 16 памяти и блоком 17 оперативной памяти, индикатор

21 соединен с вторым буферным регистром 19. Выход с генератора 14 синхроимпульсов соединен с вторыми входами буферных регистров 18 и 19, управляющего регистра 20 и процессора 15.

Первый синхронный переключатель 7 соединен с первым и вторым выходами управляющего генератора 4 и излучающим преобразователем 1..Второй синхронный переключатель 8 соединен входом управляющего регистра 20, первый переключатель 9 — с третьим и четвертым выходами управляемого генератора 4 и входом инвертора 11.

Второй переключатель 10 соединен с входом инвертора 11, выходом интель измеряет скорость, угол сдвига фаз равен нулю, если ускорение, угол

11 равен . — . Поэтому необходимы пере2 ключатели 9 и 10 и инвертор 11, обеспечивающие синфазность сигналов. на входе регулятора 3 частоты (фиг.3а, 3, 4 ). Начальное значение частоты испытательного сигнала задается напряжением с выхода регулятора 3 частоты. Если частота испыта-. тельного сигнала управляемого генератора 4 ниже резонансной частоты контролируемого изделия, на втором входе фазового детектора-регулятора, 3 частоты формируются импульсы отрицательной полярности, ширина которых пропорциональна измеряемой

55 вертора 11 и входом частотомера 5 и регулятора 3 частоты, выход частотомера 5 соединен с общей шиной

12 данных. Регулятор 3 частоты выполнен в виде последовательно соединенных фазового детектора 22, фиксато.— ра 23 окончания переходного процесса и блока 24 развертки частоты, а также интегратора 25, включенного

10 между выходом детектора 22 и выхо-. дом блока 24 равертки частоты. Входы фазового детектора 22 образуют входы регулятора 3 частоты, выход интегратора 25 — первый выход, а

15 выход фиксатора 23 окончания переходного процесса — второй выход регулятора 3 частоты.

Устройство для неразрушающего контроля резонансным методом ра20 ботает следующим. образом.

Управляемый генератор 4 (фиг.3) на первый выход подает гармонический сигнал U, на второй выход— гармонический сигнал U<, на тре25 тий — прямоугольный сигнал П, на, четвертый — прямоугольный сигнал

Б4 . Частота сигналов одинакова, фазы П4 и U4 одинаковы, сдвиг фазы между U u U может регули3р роваться. Сигны П2 и ПЗ синхронизованы. При определении резонанЮ сных частот первый сихронный переключатель 7 пропускает на излучающий преобразователь 1 сигнал U

Резонансные частоты определяются по ,фазовому признаку, согласно кото рому угол сдвига фаз между внешними возбуждениями и вызываемыми нми деформациями на резонансе равен—

И

40 — . Если приемный преобразова2 один раз за период колебаний разности фаз на входах регулятора 3 частоты.Это приводит к нарастанию сигналов на входе управляемого генератора 4. В результате частота генератора 4 увеличивается до значения при котором на входах регулятора 3 частоты сигналы окажутся в фазе. Вблизи резонансной частоты относительная длительность импульсов на выходе фазового детектора 22 оказывается меньше некоторой величины, сравнение с которой осуществляет схема 23 фиксации окончания переходного процесса.

Сигнал с выхода этой схемы запускает . частотомер 5, который измеряет резонансную частоту или период резонан-. сных колебаний. Значение частоты в цифровом квде. записывается по команде, поступающей через второй синхронный переключатель 8.

Режим определения логарифмического декремента свободных колебаний . контролируемого изделия задается включением синхронных переключателей

7 и 8 в положении, когда на излучающий преобразователь 1 подается сигнал U .Логарифмический декремент У свободных колебаний с частотой (а„ системы с вязким трением определяется по формуле

96757 где — угол сдвига фаз между внешним возбуждением U и перемещением контролируемого изделия;

5 — частота установившихся вынужденных колебаний.

В режиме определения декремента автонастройка частоты управляемого генератора 4 производится на частоту 43 когда фазовый угол (g оказывается равным arctg1 (фиг. 3 г,д,е).

В соответствии с выражением (1) величина В может быть вычислена как

15 (2) °

Расчет величины о осуществляется процессором 15 по команде с второго синхронного переключателя 8.

20 Таким образом, устройство для неразрушающего контроля резонансным методом позволяет автоматически измерить резонансные и околореэонансные частоты изделий при различных режимах работы механоэлектрического преобразователя. Полученные значения можно использовать как показатели качества изделия. Кроме того, устройство позволяет измерять логарифмический

30 декремент затухания и использовать его как показатель качества или технического .состояния изделия,тем самым расширяются функциональные возможности устройства.

1196757

Фиа2

Vg

Vg б иЛ4Г и,, Пораисаое роек-.на, 4