Ультразвуковой дефектоскоп

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистическиРЕСПУБЛИК 627974 А 1 0 01 й 29/10 Г 1 СУДАРСТВ Е Нв 4 Ы йПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке нераэрушающих методов и средс-в контроля качестваматериалов(56) Авторское свидетельство СССРМ 1024828, кл. б 01 й 29/04, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1385064, кл. 6 01 Гч 29/04, 1988,(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов ультразвуковым методом и может быть использованодля контроля иэделий в машиностроении,энергетике и других отраслях промышленности, Целью изобретения является повышениедостоверности и производительности контроля эа счет высокочастотного цифрового Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля иэделий в машиностроении, энергетике и других отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение достоверности и производительности контроля за счет высокочастотного цифрового преобразования, обработки и регистрации в оперативном запоминающем устройстве всех параметров максимумов множества принимаемых сигналов, превысивших в своих зонах контроля установленные уровни регистрации,преобразования, обработки и регистрации в оперативном эапомина ощем устройстве всех параметров максимумов множества принимаемых сигналов, превысивших всвоих зонах контроля установленные уровни регистрации, Использование дополнительных блоков с новыми связями позволяет проводить полную аьтоматическую цифровую обработку г 1 ринимаемых си налов и регистрацию их параметров раздельно по каналам в реальном масштабе вреглени с учетом реальной чувствительности преобразователя и уровня шумов, обеспечить в процессе контроля за один цикл прозвучивания по каждому каналу высокую точность регистрации распределения во времени в зоне контроля максимумов амплитуд принимаемых сигналов и соответствующих им координат глубины залегания дефектов, временную стабильность, независилость от температурных воздействий отклонений питающих напряжений, 1 з, и, ф-лы, 2 ил,На фиг, 1 представлена струк, урная схема ультразвукового (УЗ) дефектоскопа; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу дефектоскопа,УЗ дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1 и распределитель 2 импульсов. и цепей из последовательно электроакустически соединенных генератора 3 возбуждения ультразвуковых колебаний (УЗК), вход которого подключен к соответствующему выходу распределителя 2 импульсов, и УЗ преобразователя 4, последовательно соединенные коммутатор 5, п входов которого подключены к соответствующим УЗ преобразовате16 г 7974 Составитель В, БелозерТехред М,Моргентал орректор В. Гир Тираж 390венного комитега по изо 113035, Москва, Ж 35, Рэ суда ский комби роиаяпдс гвен но-иэд Редактор Н. Горва аз 337 ВНИИ Подписноеетениям и открытиям при ГКН Г Сская наб 4/5 агент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101лям 4, и логарифмический урллитель 6, по следовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 7 (АЦП) и регистр 8, счет ик 9 координат, первое оперативное запоминающее устройство 10 (ОЗУ), схему 11 сравнения, по:ледовательно соединенные кварцевый генератор 12, формировг тель 13 управляющих импульсов и мультиплексор 14, сумматор 15, второе ОЗУ 16 и третье ОЗУ 17, входы с первого по и которого подключены к соответствующим яхс 1 ам первого и второго ОЗУ 10 и 16, к входам с (и1) - го до 2 п коммутатора 5 и к выходам 1 по и распределителя 2 импульсов, (и + 11-й вход - к второму выходу формирователя 13 уп звляющих импульсов, (и+ + 2)-й вход- к выходу сумматора 15,(п+ 3)-й вход - к (и + 1)-му входу первого ОЗУ 10 и к первому выходу р гистра 8, (и + 4) - й вход является входом дефектоскопа от датчика пространственных координат, выход - выходом УЗ дефектоскопа, выход кварцево о генератора 1" подключен к входу синхронизатора 1 и к первым входам счетчика 9 кооргинат и АЦП 7, первый вход схемы 11 сравнения подключен к выходу мультиплексора 14, второй вход - к выходу АЦП 7, первый и второй выходы - к второму и третьему входам формирователя 13 управляющих импульссв соответственно, второй вход регистра 8 подключен к третьему выходу формирователя 13 управляющих импульсов, третий вхпц - к(п+ 1)-му входу второго ОЗУ 16 и к выходу счетчика 9 координат, второй выход - к второму входу мугьтиплексора 14 и первому входу сумматора 15, выход второго ОЗУ 16 подключен к третьему входу мультиплексора 14, выход первого ОЗУ 10 подключен к второму входу сумматора 15, второй вход АЦП 7 подключен к выходу логарифмического усилителя 6, а етвертый вход формирователя 13 управляюших импульсов подключен х второму входу счетчика 9 координат и к выходу синхронизатора 1.Формирователь 13 управляющих импульсов выполнен в ыде последовательно соединенных триггера 18 и первой схемы 19 И, первого одновибратора 20, последовательно соединенных второго одновибратора 21 и схемы 22 ИЛИ, Рторой схемы 23 И, инвертора 24, включенного между выходом второго одновибратора 21 и первым входом второй схемы 23 И, и формирователя 25 задержки, еход которого является вторым входом формирователя 13 управляющих импульсов, вход подключен к второму входу второй схемы 23 И, второй вход первой сх- мы 19 И является первым входом формирователя 13 управляющих импульсов. третий 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вхсд поклчочен к выходу первого однавибратора 20, выход - к первому входу триггера 18 и является вторым выходом формирователя 13 управляющих импульсов, второй вход схемы 22 ИЛИ подключен к входу второго одновибратора 21 и является третьим входом формирователя 13 управляющих импульсов, третий вход - к второму входу триггера 18 и является четвертым входом формирователя 13 управляющих импульсов, выход - к входу первого одновибратора 20 и четвертому входу первой сх,мы 19 И и является первым выходом формирователя 13 управляющих импульсов, а выход второй схемы 23 И подключен к третьему входу триггера 18 и является третьим выходом формирователя 13 управляющих импульсов.Позициями 26 - 38 обозначены выходы сигналов с блоков УЗ дефектоскопа.Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.Кварцевый генератор 12 содержит в своем составе кварцевый резонатор и вырабатывает высокостабильные во времени и к внешним воздействиям импульсы 27 преобразования высокой частоты, Выбор частоты кварцевого генератора определяется необходимой дискретностью (точностью) преобразования и регистрации параметров, принимаемых дефектоскопом сигналов и быстродействием применяемой схемотехники, Длительность периода следования импульсов на выходе кварцевого генератора определяет собой длительность такта преобразования, Импульсы 27 преобоазования с выхода кварцевогс генератора 12 поступают на вход синхронизатора 1, где из них формируются синхроимпульсы 28, например высоксго логического уровня, которые своим логическим уровнем производят становку схемы дефектоскопа в исходное сосгоялие, а своим задним фронтом определяют начало циклов прозвучивания Частота следования синхроимпульсов устанавл 1 гается в синхронизаторе 1 известными способами (не показано), Включенный на выходе синхронизатора 1 распределитель 2 импульсов включает в работу каналы, например, так, что первым синхроимпульсом 28 запускается первый генератор 3 возбуждения ультразвуковых колебаний, вторым синхроимпульсом запускается второй генератор 3 УЗ К и т, д., а по.ле прихода и - го синхроимпульса, запускающего и - й генератор 3 УЗК, данный цикл повторяется сначала. Каждый иэ и генераторов 3 УЗК возбуждает соответствующий ему ультразвуковой преобразователь 4 и последний посылает ультразвуковой импульс в обьект контроля (не показано). Этра 16"7974женные от неоднородностей объекта контроля сигналы принимаются преобраэователм 4 и через коммутатор 5 поступают на вход логарифмического усилителя 6, который обеспечивает усиление сигналов в широком динамическом диапазоне (например, 80 В) и имеет в своем составе двухполупериодный детектор. С выхода логарифмического усилителя 6 видеосигнал поступает для преобразования в цифровой код на второй вход АЦП. Последний оцифровывает входной сигнал с частотой следования импульсов 27 преобразования, которые поступают на его первый вход с выхода кварцевого генератора 12, Необходимая разрядность цифрового преобразования определяется необходимой дискретностью преобразования амплитуды входных сигналов (необходимой точностью регистрируемых амплитуд сигналов), оцифровываемых во всем динамическом диапазоне, Указанные величины связаны зависимостьюдА= - ,2"где дА - дискретность преобразования амплитуды входного сигнала;О - динамический диапазон входных сигналов;к - число разрядов АЦП 7 для двоичного кода.Например, динамический диапазон ам. плитуд 80 ОВ на восьмиразрядном АЦП оцифрован с дискретностью =О,ЗОВ, Применение АЦП с большим числом разрядов позволяет преобразовывать с меньшей дискретностью больший динамический диапазон, Если принять рабочую частоту УЗ преобразователя равной 1 МН 2, а длительность отраженных сигналов = 3 - 5 ее периода, то при частоте следования импульсов преобразования 20 МН 2 принятый сигнал будет оцифрован 60 - 100 раэ, т. е. дискретность (точность) регистрируемой координаты отражателя определяется длительностью такта преобра . вания. С выхода АЦП 7 к - разрядный цифровой код амплитуды преобразуемого сигнала поступает на первый вход регистра 8 и второй вход схемы 11 сравнения.Счетчик 9 координат синхроимпульсом с выхода синхронизатора 1, либо импульсом от передней грани объекта контроля, выделяемым известными способами в случае работы в иммерсионном варианте (не показано), сбрасывается в ноль и после этого момента до своего заполнения производит последовательный счет импульсов 27 преобразования, поступающих на его первый вход с выхода кварцевого генератора 12,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким образом, дискретность отсчета и измерения (регистрации) координат равна длительности такта преобразования. Разрядность р счетчика 9 координат определяется необходимым диапазоном зоны контроля, максимально возможной координатой (глубиной) залегания регистрируемых отражателей при заданной дискретности регистрации координат. Названные величины связаны зависимостьюд. = -2 ягде д 1 - дискретность отсчета и измерения координат (длительность такта преобразования);- максимальная координата залегания отражателей;р - число разрядов счетчика 9 координат для двоичного кода.Своим выходом счетчик 9 координат во время работы дефектоскопа производит последовательную выборку адресов второго ОЗУ 16, а будучи подключенным к третьему входу регистра 8, позволяет регистрировать в последнем текущие значения координаты обрабатываемого сигнала в любом такте преобразования.Первое ОЗУ 10 и второе ОЗУ 16 имеют одинаковую внутреннюю структуру и состоят каждое из и (по числу каналов) одинаковых областей (страниц) памяти, Перед началом контроля с помощью известного программатора в соответствующие области памяти каждого ОЗУ записывается информация для каждого канала соответственно. Так, в первое ОЗУ 10 записываются кривые корректировки амплитуд регистрируемых сигналов с учетом чувствительности преобразователей, Эти кривые для каждого преобразователя могут быть либо снятыми экспериментально, либо рассчитанными на основе известных АРД-диаграмм, Корректура амплитуды сигнала из соответствующей области памяти первого ОЗУ 10 выводится по поступающей в него на вход и+ 1 координате, зарегистрированной для этого сигнала в регистре 8,Во второе ОЗУ 16, в соответствующую для каждого канала область памяти, записывается сложная кривая, учитывающая ряд параметров контроля для данного канала - зону контроля, уровень отсечки шумов, браковочный уровень, причем два последних в общем случае представляют собой уровень регистрации. Кривые, записанные в каждую из областей памяти второго ОЗУ 16, в общем случае будут иметь вид кривых уровней регистрации в зонах контроля, а вне зоны контроля имеют место прямоли 16279745 10 нейные горизонтальные участки с максимальной амплитудой.Таким образом, второе ОЗУ 16 выполняет роль одновременно формирователя кривой уровня регистрации и формирователя зоны контроля для каждого канала соответственно, что позволяет также исключить из схемы каждого канала дефекто:копа такой традиционный блок, как формирователь зоны контроля. Включение в работу той или иной области памяти каждого ОЗУ в процесе "он 1 роля производится одновременно с включением в работу соответствующего УЗ преобразователя си налом с соответствующего выхода распределителя 2 импульсов. Другие области ,мяти каждого ОЗУ в это время находятся в выключенном состоянии, имея на своих информационных выходах высокий импеданс Э го позволяет в каждом ОЗУ объединить в общую шину все разряды информационных выходов всех областей соответственно. Адресные входы всех областей памяти в каждом ОЗУ также объединены по разрядам. Число разрядов р адресных входов первого и второго ОЗУ 10 и 16 равно числу разрядов счетчика 9 координат, Число разрядов К выходов каждого из этих ОЗУ равно числу разрядов АЦП 7, Во воемя работы дефектоскопа сигналами с выхода счетчика 9 координат иэ второго ОЗУ 16 ча третий вход мультиплексора 14 последова-ельно извлекается кривая уровня ре. гистрации из; зответствующей для данного канала области памяти, а по зарегистрированному в регистре 8 текущему значению координаты обрабатываемого сигнала извлекают из соответствующей области первого ОЗУ 10 на второй вход сумматора 15 корректуру амплитуды для текущего значения амплитуды сигнала в данном такте преобразования.Сумматор 15 производит оперативное сум чирование двух 1 - разрядных исел, одно из которых поступает на его первый вход с второго выхода регистра 8 и является текущим значением амплитуды обрабатываемого сигнала в данном такте преобразования. а второе число поступает на второй вход сумма 1 ора 15 с выхода перво о ОЗУ 10 и является корректурой для данного значения амплитуды. Соответственно, на выходе сумматора 15 появляется скорректировачное текущее значение амплигуды (1 - разряда в), п ередавае мое на (и + 2)-й вход третьего ОЗУ 17 одновременно, На (и + 3) - й вход последнего с первого выхода регистра 8 передается соответствующее ему текущее значение координаты,Третье ОЗУ 17 предназначено для записи в него скорректированных и обработан 15 20 25 30 35 40 45 50 ных параметров зарегистрированных сигналов, Оно,как и первые два ОЗУ дефектоскопа, состоит из одинаковых областей памяти, так, что регистрация и запись параметров сигналов осуществляется раздельно по каналам их принявшим. Выборка области памяти ОЗУ производится соответствующим импульсом с выхода распределителя 2 импульсов, Третье ОЗУ 17 является оперативным запоминающим устройством с последовательной выборкой, или, в простом случае, содержит в своем составе счетчик адреса, все разряды выходов которого соответственно соединены с адресными входами всех областей памяти данного ОЗУ, Импульс 38 записи параметров, поступающий на (и + 1)-й вход данного ОЗУ с второго выхода формирователя 13 управляющих импульсов, своим передним фронтом производит запись параметров зарегистрированного сигнала в соответствующую область памяти ОЗУ, а своим задним фронтом производит увеличение адреса на выходе счетчика адреса на единицу, выбирая следующий адрес ОЗУ и подготовив место для следующей записи.Разрядность адресов третьего ОЗУ 17 определяется необходимым количеством регистрируемой в ОЗУ информации и воэмо;кностями ее оперативного вывода (считывания) иэ него, Число разрядов его информационных входов определяется суммой разрядов всех регистрируемых параметров для одного зарегистрированного сигнала дефекта. Это число разрядов амплитуды К, поступающей на (п + 2)- л вход ОЗУ, число разрядов координаты р, поступающей на (л + 3)-й екод, к ним необходимо приплюсова.ь число ра:рядов пространственных координат, поступающих в третье ОЗУ 17 от датч,ка пространственных координат положения сканирующей системы (не показано). Таким обоаэом, по одному адресу в соответствуют; з область памяти третьего ОЗУ 17 записывается "слово дефекта", содержащее информацию об отоажателе, зарегистрированном в конкретном канале.Кроме того, последний адрес ячейки соответствующей области памяти третьего ОЗУ 17, в которую была произведена запись параметров зарегистрированного дефекта, одновременно служит счетчиком числа дефектов, зарегистрированных в данном канале за определенный отрезок процесса контроля, Эта информация может оперативно, либо после какого-то этапа контроля, быть выведена из третьего ОЗУ 17 на регистратор (не показано), например ЭВМ, подключенную к нему своей общей шиной. На ЭВМ эта информация может быть такжеподвергнута дальнейшей обработке, Кооме того, ЭВМ своей общей шиной может быть подключена к первому ОЗУ 10 и второму ОЭУ 16 и выступать для них в качестве программатора.Регистр 8 предназначен для записи текущих значений регистрируемых сигналов, На его первый вход поступают- разрядсв текущих значений амплитуды обрабатьваемых сигналов с выхода АОП 7, а на третий вход - соответствующие им р разрядов текущих значений координат с выходэ счетчика 9 координат. На второй вход регистра 8 поступают импульсы 34 записи текущих параметров с третьего выхода формирователя 13 управляющих импул сов (порядок их формирования рассмотрен ниже),К-разрядный мультиплексор 14 типа "два направления - в одно" пропускает на свой 1 - разрядный выход либо зарегистрлрованное в регистре 8 текущее знач ние амплитуды обрабатьваемого. поступаю,цее на второй вход мультиплексора. лбо текущее значение кривой уровня регистрацил с выхода второго ОЗУ 1 б, поступающее на его третий вход. Эти значения могут опер.тивно передаваться через мультиплексор 14 на первый вход схемы 11 сравнения. Управление направлением передачи через мул:типлексор осуществляется управляющими логическими уровнями 35, поступающи 1 и на первый вход мультиплексора 14 (вход направления передачи) с первого выхода формирователя 13 управляющих импульсов, Высокий логический уровень на пеовом входе мультиплексора 14 соответствуег пропусканию через него информации с е.а третьего входа, а низкий логический урсвень соответствует пропускагиьэ на выход мультиплексора 14 информации с его второго входа.Схема 11 сравнения предназначена для оперативного сравнения в ходе преобрэзования и обработки сигналов двух К-разрядных чисел, поступающих на ее первый и второй входы. Результатом сравнения двух чисел А и В могут быть соотношения А В,А=В,А В.Пустьпервыйвходсхемы сравнения будет входом числа Б, второй вход - число А, т, е, число А - всегда есть текущее значение амплитуды обрабатываемого сигнала, поступающее с вьхода АЦП 7, Число В может иметь два значения в зави. симости от направления передачи через мультиплексор. Выходы схемы 11 сравнения оперативно определяют результат сравнения чисел А и В, причем вьполнение одного из трех возможных соотношений определяет установление высокого логи еского уровня на ее соответствующем выходе на все вре 20 25 30 35 40 45 50 55 мя выполнения данного соотношения. При агом на двух других выходах схемы 11 сравнения устанавливаются низкие логические уровни, Пусть первый выход схемы 11 сраввния определяет сооэ ношение АВ, второй выход определяет соотношение АВ, Беход схемь 11 срап,ения, определяющий содтноеие А . В, в данном случае не используется (не показано), Логические уровни и их изменения с первого и второго вьходов схемы 11 сравнения в качестве управля он,их воздействий передаются соответственно на второй и третий входы формирователя 13 правляющих импульсов.ц.оргл 1 ровэтель 13 управляющих импе гессе -остсяе 1 ий,з о .ределенным образо 1 ссединвнных известных логических зл: мег топ, предназначен для формироваг ия иглр львов 34 записи в регистр 8 текуц 1 х зная,. ий параглетров сигнала, правьсиво егэ "эсе г ь регистрации и свой жвень в пред ч;у;егл такте преобразовз;.ия для с орглипо а я импульсов 38 За.лс. е т,.еье ОЗУ 17 скорректированных параг етрсв зарегистрирова ного дефекта а также дл формирования импульсов ",". ус веления направлением передачи через му-типлсксор 14, при определении на схеме 11 солиения текуцего положения ампл тур . Обр;: аты.,аемого сигнала в данногл такте преобразования относительнэ тс куще о аегп 1 я в данном же такте псеобрэзовг 1 я уровя регистрации и Отнссительг о уже зап 1 сэгого в регистр 8 наибольшего текуе г значения амплитуды эгс с сигнала в сдо;л из преддущих тактов преобсазога 1с аг оека в ноль триггера 18 формирователя 13 уоавлясих импульсов осуществгяетгя по сигналам на его первом и втором :, одах. Изгленение логического уровня с низкого на высокий на третьем входе триггера 18 устагакивает а его выходе высокий уровень (фиг, , п, 38), Первый и второй однрвибраторы 20 и 21 запускастся измененивгл входного ло;:лческого уровня с низкого на высокий, Оба они формируют на своих выходах импульсы длительностью, равной длительности такта преобразования, причем на выходе первого одновибратсра 20 формиртется иглпульс 37 низкого ЛОГИЧЕСКОГО уРСЕНЧ, а На ВЫХОДЕ ВТОРОГО ОД- новибратора 21 формируется импульс 31 высского гогического уровня, Одновибратср 20 является одновибратором с повторныгл запуском, Импульс на его выходе продлевается всякий раз с приходом запускаощегс импульса во вре;ля действия предь,дущего, так что между соседними тактами преооразовагия на его выходе не воз 1627974 125 10 15 20 никает импульс переключения, Импульс на выходе одновибратора 21 заканчивается с началом следующего такта преобразования, чтобы в начале последнего направление передачи через мультиплексор 14 определялось уже не импульсом с выхода одновибратора 21, а уровнем с второго выхода (АВ) схемы 11 сравнения. Формирователь 25 задержки формирует импульс 33 постоянной длительности, эадеожанный относительно переднего фронта изменения логических уровней, поступающих на второй вход формирователя 13 управляющих импульсов для записи регистрируемых параметров в данном такте. Длительность сформированного импульса короче длительности такта преобразования. Величина его задержки определяется быстродействием применяемой схемотехники, а точнее величиной апертурной задержки многоразрядных схем (АЦП, схема сравнения, ОЗУ),Синхроимпульс 28 с выхода синхронизатора 1 сбрасывает в ноль триггер 18, тем самым блокируется выход первого элемента 19 И, а через элемент 22 ИЛИ устанавливает на мультиплексоре 4 направление передачи, соответствующее пропусканию через него на первый вход схемы 11 сравнения (вход числа В) содержимого начальной ячейки соответствующей области (памяти) второго ОЗУ 15, С началом цикла проэвучивания в первом такте преобразования на схеме 11 сравнения текущее значение амплитуды сигнала преобразования сравнивается с соответствующим ему уровнем регистрации в зоне контроля (фиг, 2, и, 26) либо, если эона контроля начинается с задержкой относительно начала цикла прозвучивания, с максимальной амплитудой кривой вне зоны контроля, причем в этом случае юбая возможная амплитуда сигнала превысить ее не сможет, Следовательно, до начала зоны контроля не возможно изменение уровня с низкого на высокий на первом выходе схемы 11 сравнения (выход АВ) и на втором и третьем выходах формирователя 13 управляющих импульсов импульсы записи не будут сформированы. На втором выходе схемы 11 сравнения поддерживается высокий уровень (выход АВ), т. е, в первом такте преобразования в зоне контроля текущее значение амплитуды сигнала сравнивается с соответствующим уровнем регистрации эа счет высокого уровня (фиг, 2, и. 35) на первом входе мультиплексора 14, Этот уровень не изменяется и во все последующие такты преобразования до тех пор, пока не будет нарушено соотношение АВ, где В - уровень регистрации, т. е. пока сигнал не превысит уровень регистрации (фиг. 2,25 30 35 40 45 50 55 и, 26). В первом же такте преобраэова-,ия при превышении текущим значением амплитуды сигнала уровня регистрации произойдет изменение уровня (с низкого на высокий на первом выходе (АВ) схемы 11 сравнения (фиг. 2, и. 30), Одновременно на ее втором выходе (АВ) устанавливается низкий уровень(фиг, 2, и, 29), По указанному изменению уровня на выходе АВ формирователь 25 задержки вырабатывает задержанный импульс 33 внутри такта преобразования, Этот импульс через второй элемент 23 И подается на второй вход регистра 8, в который осуществляется запись текущих параметров принимаемого сигнала, Этим же импульсом триггер 18 устанавливается в единичное состояние.Изменение уровня с высокого на низкий на втором выходе (АВ) схемы 11 сравнения, пройдя через элемент 22 ИЛИ, переключает мультиплексор 14, С выхода последнего на первый вход схемы 11 сравнексия начинают подаваться сигналы с регистра 8 текущего значения амплитуды предыдущего такта преобоаэования или в начале цикла зондирования - уровень нуля, Следовательно, до момента записи в регистр 8 текущего значения амплитуды принимаемого сигнала в данном такте преобразования выполняется соотношение А В, а после него - А = В.На первом выходе схемы 11 сравнения вновь устанавливается низкий уровень, а на втором его выходе низкий уровень остается. С начала следующего такта преобразования на схеме 11 сравнения происходит сравнение текущего значения амплитуды сигнала с выхода АЦП 7 со значением амплитуды этого сигнала, записанным в предыдущем такте преобразования в регистр 8. Если вновь вьполнится соотношение АВ, то в последний будет записано новое значение амплитуды и координаты. Ситуация повторяетя до тех пор, пока амплитуда сигнала возрастает, При этом отслеживается и зарегистрирован максимум (локальный максимум) амплитуды сигнала со своей координатой, Все это время низкий уровень с выхода элемента 22 ИЛИ держит закрытым первый элемент 19 И. В первом же такте преобразования, в котором значение амплитуды с выхода АЦП 7 станет меньше значения, зарегистрированного в предыдущем такте преобразования в регистре 8, на схеме 11 сравнения выполняется соотношение АВ и впервые с начала данного цикла прозвучивания на ее втором выходе происходит изменение уровня с низкого на высокий. Этим изменением запускается второй одновибратор 21, высокий логический уро 13 1627974вень (фиг, 2, и, 31) с выха;,:; кгтасаго через элемент 22 ИГИ переклсчает и удерживает в этом положении ь даннг, такте преабпазования мультиплексор 14 так, что на первый вход схемы 11 сравнения поступает уровень регистрации, Запущенный этим же изменением первый одновибратор 20 низким уровнем на своем выходе фиг. 2, и, 37) в течение этого же такта преобразования держит закрытым первый эл мент ,9 И Если текущее значение амплитуды сигала в данном такте преобразс пания оказывается меньше значения, зарегистрированного в регистре 8, а после переключения мультиплексора 4 оказывается выше уровня регистрации, т.е. выполняется ссатно.ение А В, то это вызывает в этом же такте преобразования обратные измег еия на выходах схемы 11 сравнения - на втором эходе уровень вновь станет ниим, аа первом происходит изменение с низкого,;а вь сакий. Это изменение не прсхадит через второй элеменг 23 И, так как ан закрыл в течение данного такта преобразования низким уровнем с выхода инвертора 24 (фг. 2, и. 32), С началом последующего такта преобразования зэка,чиваотся импульсы ла выходах одновибратаров Голи текущее значение амплитудь сигнала всвь ока,ется меньше значения, зарегистрированного в регистре 8, и выше уровня регистрации для данного такта преобразования, та ситуация повторяется, т, е, происходи двойное сравнивание на схеме 11 сравнения и импульсы записи на выходах формирователя 13 управляющих импульсов не формируются, Если же в одном из последующих такэав преобразования при сравнении окажется, что текущее значение амплитуды сигнала больше значения, записанного ранее в регистр 8 (т, е, ранее был зарегистрирован локальный максимум), то в последний пра изводится запись новых параметров, как описано выше. Если в одном из и. ледуощих тактов преобразования окажешься, что текущее значение амплитуды сигнала меньше записанного в регистре 8 и меньше уровня регистрации в этом такте преобразования, т, е. сигнал, снижаясь от максимума амплитуды, перешел уровень регистрации сверху вниз, гогда выполняется соотношение АВ при любом значении В, т, е, высокий уровень со второго выхода схемы 11 сравнения ереэ элемент 22 ИЛИ поступает на четвертый вход первого элемента 19 И и длится более одного такта пресбразования. После окончания отрицательного импульса на выходе первого одновибратара 20 на третьем входе первого элемента 19 И также устанавливается высокий уровень. Высокии уровень на выходе григгера 18 был установлен вмомент превышения сигналом уровня регистрации. Поэтамч следующий импульс преобразования с выхода кварцевого генератора5 12 проходит через первый элемент 19 И наи1 вход э ретьего ОЗУ 17 в качестве импульса 38 записи, а, придя на первый вход триггеса 18, сбрасывает его в ноль, вернув схемуформирователя 13 управляющих импульсов10 в исходное состояние,На основании изложенного процесс обработки сигнала подразделяется на три характерные области: 1 - текущее значениеамплитуды обргбаэываемого сигнала ниже15 соответствующего текущего значения амплитуды кривой уровя регистрации, хранил;сй ес втором ОЗУ 16, Здесь в каждом тактег 1 сеаг ".:сзопания текущее значение амплитуль сигнала сравнивается только с соот 20 ветствуоил; значением амплитуды точкикривой из в;араго ОЗУ 16 и импульсы навыходах схемы 11 сравнения и формирователя 13 управляющих импульсов не формируаэся; 2 - текущее значение амплигуды25 сигнала превысило уровень регистрации и ска.кдым тактам преобразования возрастает. Здесь текущее значение амплитуды обрабатываемого сигнала в каждом новомтакте преобразования сравнивается со30 зна ение 1 амплигуды этого сигнала, записэнл 1 в регистр 8 в предыдущем тактепреобразования, при этсм на третьем выходе 1 эсолирспателя 13 управляюцих ил 1 пульсОВ фар:и суются имгулиссы 34 записи35 новьх текущих параметров в регистр 8; 3 -текущее значение амплитуды обрабатываемого сигнала ниже ранее зарегистрированного в регистре 8 значения ал 1 плитудыэтого сигнала, на выше уровня регистра 40 ции (снижение алплитудь сигнала от максимума к уровню регистрации), здесь воднол 1 такте преобразования текущеезначение амплитуды обрабатьваемогосигнала сравнивается сначала со значени 45 ем амплитуды этого сигнаэа, записаннчмв адно из предыдущих тактов преобразования в регистр 8 в качестве максимума, ис соответствующим текущим значением уровня регистрации, при этом двойное сравение50 обеспечивается переключением мультиплексора 14 импульсами с первого выходаформирователя 13 управляющих импульсов,а импульсы загиси на его втором и третьемвыходах не формируются; 4 - текущее зна 55 чение обрабатываемого сигнала ниже ранеезарегистрированного в регистре 8 значенияамплитуды этого сигнала и ниже уровня регистрации, здесь после снижения заднего1 ранта сбрабать;ваемого ниже уровня регистрации в конце данного такта преобразования в формирователе 13 управляющих импульсов вырабатывается импульс 38 записи в ОЗУ 17 параметров дефектов, соответствующих максимальному значению амплитуды сигнала,Таким образом, использование изобретения позволяет проводить полную автоматическую цифровую обработку принимаемых сигналов и регистрацию их параметров раздельно по каналам в реальном масштабе времени с учетом реальной чувствительности преобразователя и уровня шума, обеспечить в процессе контроля высокую точность регистрации максимумов амплитуд принимаемых сигналов и соответствующих им координат глубины залегания дефектов и сканирующего блока, временную стабильность, независимость от температурных воздействий и отклонений питающих напряжений. Формула изобретения 1. Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор и распределитель импульсов. и цепей из последовательно злектроакустически соединенных генератора возбуждения ультразвуковых колебаний, вход которого подключен к соответствующему выходу распределителя импульсов, и ультразвукового преобразователя, последовательно соединенные коммутатор, и входов которого подключены к соответствующим ультразвуковым преобразователям, и логарифмический усилитель, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и регистр, счетчик координат, первое оперативное запоминающее устройство и схему сравнения, входы с (и1)-го по 2 и коммутатора подключены к выходам с первого по п распределителя импульсов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и производительнос 1 и, он снабжен последовательно соединенными кварцевым генератором, формирователем управляощих импульсов и мультиплексором, сумматором, вторым оперативным запоминающим устройством и третьим оперативным запоминающим устройством, входы с первого по и которого подключены к соответствующим входам первого и второго оперативного запоминающего устройства и к выходам распределителя импульсов, (и + 1) - й вход - к второму выходу формирователя управляющих импульсов, (и+ 2)-й вход - к выходу сумматора, (и + 3) - й вход - к (и + 1) - му входу первого оперативного запоминающего устройства и к первому выходу регистра, (и + 4) - й вход является входом дефектоскопа от датчика пространст 5 10 40 45 50 55 15 20 25 30 35 венных координат, выход - выходом дефектоскопа, выход кварцевого генератора подключен к входу синхронизатора и к первым входам счетчика координат и аналогоцифрового преобразователя, первый вход схемы сравнения подключен к выходу мультиплексора, второй вход - к выходу аналого-цифрового преобразователя, первый и второй выходы - к второму и третьему входам формирователя управляющих импульсов соответственно, второй вход регистра подключен к третьему выходу формирователя управляющих импульсов, третий вход - к (и + 1)-му входу второго оперативного запоминающего устройства и к выходу счетчика координат, второй выход - к второму входу мультиплексора и первому входу сумматора, выход второго оперативного запоминающего устройства подключен к третьему входу мультиплексора, выход первого оперативного запоминающего устройства подключен к второму входу сумма"тора, второй вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу логарифмического усилителя, а четвертый вход формирователя управляющих импульсов подключен к второму входу счетчика координат и к выходу синхронизатора,2. Дефектоскоп по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что формирователь управляющих импульсов выполнен в виде последовательно соединенных триггера и первой схемы И, первого одновибратора, последовательно соединенных второго одновибратора и схемы ИЛИ, второй схемы И, инвертора, включенного между выходом второго одновибратора и первым входом второй схемы И, и формирователя задержки, вход которого гвляется вторым входом формирователя управляющих импульсов, выход подключен к второму входу второй схемы И, второй вход первой схемы И является первым входом формирователя управляющих импульсов, третий вход подключен к выходу первого,новибратора, выход - к первому входу триггера и является вторым выходом формирователя управляющих импульсов, второй вход схемы ИЛИ подключен к входу второго одновибратора и является третьим входом формирователя управляющих импульсов, третий вход - к второму входу триггера и является четвертым входом формироьателя управляющих импульсов, выход к входу первого одновибратора и четвертому входу первой схемы И и является первым выходом формирователя управляющих импульсов, а выход второй схемы И подключен к третьему входу триггера и является третьим выходом формирователя управляющих импульсов,1627974 Мт реги прапор Юиг 1