Ультразвуковой дефектоскоп

(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов(56) Авторское свидетельство СССР М 1411658, жл. 6 01 М 29/04, 1988.Авторское свидетельство СССР М 1647386, кл. б 01 й 29/04, 1991,Авторское свидетельство СССР.М 1619169, кл. 6 01 К 29/04, 1991.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕЭЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано в автоматизированных установках для контроля материалов и изделий в промышленности, Целью Изобретение относится к неразрушающим, испытаниям ультразвуковым методом и.может-быть использовано в автоматизированных установках для контроля материалов и изделий в промышленности.Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемопередающий преобразователь, смеситель, усилитель, селектор, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения, блок памяти, оперативное запоминающее устройство, формирователь зоны контроля. регистратор и устройства диагностики.Известен также ультратоскоп, содержащий ква звуковой дефекрцевый генераОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПР 144-.КНТ СССР изобретения является повышение достоверности контроля за счет автоматической корректировки дифференциальных нелинейностей реальной амплитудной характеристики приемно-усилительного аналого-цифрового тракта ультразвукового дефектоскопа. Использование дополнительных блоков - второго триггера и коммутатора и новых связей - позволяет производить автоматическую интерполяцию соответствующей идеальной а м пл итудной характеристики приемно-усилительного аналого-цифрового тракта на пропускаемые вследствие дифференциальной нелинейности значения его реальной амплитудной характеристики с одновременным определение корректирующих кодов, повысить частоту дискретизации аналогового сигнала в режиме ультразвукового контроля и реализовать конвеиерную обработкуинформации, 3 ил. тор, синхронизатор, распределитель, генераторно-приемный тракт, включающий ге. нератор, преобразователь и усилитель, аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство и цифровой преобразователь, где находятся однократно заданные цифровые коды коррекции и преобразования реальной амплитудной характеристики приемного тракта,Наиболее близким к изобретеНию по технической сущности является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, первый триггер, счетчик адреса, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, приемоусилительный аналого-цифровой1746298 ф тв+ ф влв)яс-тйО1 4 ииг оставитель Говей ехред М.Моргентал актор Н.Бобко Кор Н Корол ри ГКНТ ССС дарствен 113Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аз 2392ВНИИПИ Тиражого комитета по из 5, Москва, Ж, Р Подписноебретениям и открытиямушская наб., 4/5тракт, состоящий из ключа-селектора, логарифмического усилителя, детектора и аналого-цифрового преобразователя, вычитатель, выполненный в виде блока разности, и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), а также первый распределитель, постоянное запоминающее устройство, генератор экспоненциального импульса,формирователь зоны контроля и регистратор.Недостаток известного ультразвукового дефектоскопа - низкая достоверность контроля, что обусловлено отсутствием средств корректировки дифференциальных нелинейностей приемоусилительного аналого-цифрового тракта, заключающихся в отличии действительных значений щагов квантования аналогового сигнала по амплитуде от их среднего значения в 2-4 и более раз. Вследствие этого при работе ультразвукового дефектоскопа в режиме вычисления корректирующих кодов в последовательности кодовых комбинаций на выходе аналого-цифрового преобразователя, тактируемого через равные промежутки времени, возможны пропуски отдельных значений кодов, В результате возникают пропуски в последовательности корректирующих кодов, записываемых в соответствующие ячейки оперативного запоминающего устройства, Таким образом корректировки определяются не для всех значений амплитуд сигнала, что приводит к значительным погрешностям итоговой логарифмической амплитудной характеристики приемоусилительного аналого-цифрового тракта, характер и значения которых зависят и от воздействия дестабилизирующих факторов, тем самым снижая достоверностьконтроля,Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем автоматической корректировки дифференциальных нелинейностей реальной амплитудной характеристики приемоусилительного аналого-цифрового тракта ультразвукового дефектоскопа.Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно электроакустически соединенные синхронизатор, первый триггер, счетчик. адреса, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь, ключ-селектор, логарифмический,усилитель,. аналого-цифровой преобразователь, вычитатель и оперативное запоминающее устройство, последовательно соединенные распределитель и постоянное запоминающее устройство, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика адреса, генератор экспо ненциального импульса, включенный между первым выходом синхронизатора и вторым входом ключа-селектора, формирователь зоны контроля, включенный между первым выходом первого триггера и третьим входом ключа-селектора, и регистратор, первый вход распределителя соединен с четвертым входом ключа-селектора, вторым входом ОЗУ и вторым входом первого триггера, вто 10 рой вход - с вторым выходом синхронизатора, второй выход - с вторым входом счетчика адреса, первый выход которого соединен свторым входом первого триггера, достигается тем, дополнительно снабжен 15 вторым триггером, включенным между вторым выходом синхронизатора и вторым входом вычитателя, и коммутатором, первый вход которого соединен с первым входом регистратора, вторым входом второго триггера и вторым выходом первого триггера, второй вход - с вторым выходом синхронизатора, третий вход - с первым выходом распределителя, выход - с вторыми входами аналого-цифрового преобразователя и ре-. 20 25 гистратора, третий вход ОЗУ соединен с третьим выходом синхронизатора, четвертый вход - с выходом постоянного запоминающего устройства, а выход - с третьим входом регистратора,На фиг.1 представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа; на фиг,2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Ультразвуковой дефектоскоп (фиг,1) со 30 триггер 2, счетчик 3 адреса, генератор 4 зондирующих импульсов (ГЗИ), приемнопередающий преобразователь (ПЭП) 5, ключ-селектор 6, логарифмический усилитель(ЛУ) 7, аналого-цифровой преобразова 40 тель(АЦП) 8, вычитвтель 9 и ОЗУ 10, последовательно соединенные распределйтель 11. и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 12, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика 3 адреса, генератор 13 экспоненциального импульса (ГЭИ). включенный между первым выходом синхронизатора 1 и вторым входом ключа-селектора 6, формирователь 14 зоны контроля (ФЗК), включенный между первым выходом первого триггера 2 и третьим вхо 50 дом ключа-селектора 6, четвертый вход последнего совместно с первым входом распределителя 11 и вторым входом ОЗУ 10 соединен с вторым выходом первого триггера 2, второй триггер 15, включенный между вторым выходом синхронизатора 1 и вторым входом вычитателя 9, коммутатор 16 и регистратор 17, первые входы которых со 35 держит последовательно электроакустически соединенные синхронизатор 1, первый10 15 20 25 30 35 40 в составе второго канала.45 При установке первого триггера 2 в со 50 55 вместно с вторым входом второго триггера 15 соединены с вторым выходом первого триггера 2, причем первый выход счетчика 3 адреса соединен с вторым входом первого триггера 2, второй выход синхронизато ра 1 - с вторыми входами распределителя 11 и коммутатора 16, второй выход распределителя 11 - с вторым входом счетчика 3 адреса, третий вход коммутатора 16 - с первым выходом распределителя 11, выход коммутатора 16 - с вторыми входами АЦП 8 и регистратора 17, третий вход ОЗУ 10 соединен с третьим выходом синхронизатора 1, четвертый вход - с выходом ПЗУ.12, а выход - с третьим входом регистратора 17. Кроме того, обозначены сигналы 18 - 35 (фиг.2) на выходах блоков ультразвукового дефектоскопа.Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом,Синхронизатор 1, в состав которого может входить, например, тактовый генератор (не показан), вырабатывает тактовые импульсы синхронизации высокой частоты следования. Тактовый генератор имеет два выхода, соединенные в самом синхронизаторе соответственно с его вторым и третьим . выходами, причем тактовые импульсы на каждом из них имеют одинаковую частоту следования, но импульсы 18 первой после-. довательности на втором выходе синхронизатора 1 смещены на полпериода по отношению к импульсам 19 второй последовательности на его третьем выходе,В состав синхронизатора 1 может входить и счетчик импульсов (не показан), который после отсчета заданного количества импульсов любой из последовательностей (например, второй), определяемого частотой посылок зондирующих импульсов в контролируемое изделие, вырабатывает импульс 20 цикла, поступающий на первый выход синхронизатора 1.Каждый цикл работы ультразвукового дефектоскопа состоит из двух последовательных режимов: определения корректирующих кодов (первый) и ультразвукового контроля (второй). До начала очередного цикла первый триггер 2 находится в состоянии "0", которому соответствует уровень "0" на его втором выходе (сигнал 22) и уровень логической "1" - на первом (сигнал 21), При поступлении импульса 20 цикла на первый вход первого триггера 2 последний устанавливается в состояние логической "1", реализуя и ри этом режим оп ределения корректирующих кодов, которому соответствуют уровень логической "1" на втором выходе и уровень "0" на первом. Одновре-. менно импульсом 20 цикла включается ГЭИ 13, формирующий образцовый сигнал - радиоимпульс 25 с экспоненциально убывающей амплитудой, частота заполнения которого соответствует рабочей частоте приемоусилительного аналого-цифрового тракта (ПУАЦТ) ультразвукового дефектоскопа, в.состав которого входят ключ-селектор 6, ЛУ 7 и АЦП 8. ГЭИ 13 может быть выполнен, например, на основе высокодобротногоС-контура ударного возбуждения с элементами, имеющими малые температурные коэффициенты индуктивности и емкости. С целью предотвращения воздействия различных дестабилизирующих факторов на параметры импульса 25, формируемого ГЭИ 13, последний может быть герметично экранирован. Экспоненциальный закон изменения амплитуды импульса обусловлен затуханием свЬбодных колебаний вС-контуре.Ключ-селектор 6 выполнен в виде коммутатора аналоговых сигналов с идентичными каналами и работает таким образом, что при поступлении уровня логической "1" на его четвертый вход и уровня "0" на третий открывается второй канал, на выход ключаселектора 6 передается сигнал с его второго входа. Аналогично при поступлении уровня логической "1" на его третий вход и уровня"0" на четвертый открывается первый канал,. на выход ключа селектора 6 передается сигнал с первого входа, При наличии уровня "0" на третьем и четвертом входах ключа-селектора 6 последний полностью закрыт, аналоговые сигналы на его выход не передаются. Так как ультразвуковой дефектоскоп обеспечивает возможность работы с совмещенным приемопередающим ПЭП 5, то в состав первого канала ключа-селектора 6 может входить, например, диодный ограничитель импульсов, однако для обеспечения идентичности его каналов в этом случае необходимо наличие аналогичного ограничителя и стояние логической "1" ключ-селектор 6 отпирается по второму каналу, и на вход ЛУ 7 поступает радиоимпульс 25 с выхода ГЭИ 13. В ЛУ 7, в состав которого может входить, например, деухполупериодный детектор,указанный радиоимпульс преобразуется по логарифмическому закону, детектируется и интегрируется. С выхода ЛУ 7 соответствующий видеоимпульс 26(1) поступает далее на АЦП 8, где его огибающая преобразуется в последовательность цифровых кодов, Известно, что если на вход идеального логарифмического усилителя, входящего в состав идеального ПУАЦТ, подать импульс с экспоненциально убывающей амплитудой,то после логарифмического преобразования в усилителе, детектирования и интегрирования видеоимпульс на его выходе имеет огибающую в виде наклонной прямой линии (импульс 26 Щ), Последовательность цифровых кодов, получаемая после преобразования огибающей указанного видеоимпульса в идеальном АЦП, тактируемом через равные промежутки времени, представляет собой арифметическую прогрессию с постоянной разностью. Параметры системы - постоянная времениС-контура, входящего в состав ГЭИ 13, начальная амплитуда видеоимпульса 26 (1), частота следования тактовых импульсов синхронизации АЦП - должны быть подобраны таким образом, чтобы разность указанной арифметической прогрессии цифровых кодов была равна одному значению единицы младшего разряда (ЕМР) АЦП.Однако каждый из блоков, входящих в состав реального ПУАЦТ, обладает погрешностями преобразования, обусловленными отличием их реальных амплитудных характеристик от соответствующих идеальных, что проявляется как в нормальных, т,е. в расчетных, условиях, так и при воздействии различных внутренних и внешних дестабилизирующих факторов: изменение и колебание напряжений питания, изменение температуры и влажности окружающей среды, воздействие электромагнитного поля, старение элементов и изменение ими своих параметров и т,д. Характер реакции каждого из блоков - ключа-селектора 6, ЛУ 7, АЦП 8 и ПУАЦТ, в целом на совокупность указанных факторов в большинстве случаев теоретически не предсказуем, Особенно велико влияние дестабилизирующих факторов на блок с нелинейной амплитудной характеристикой - ЛУ 7, а также на блок преобразования аналоговой формы сигнала в цифровую - АЦП 8, который, кроме того, обладает специфическим видом погрешности - дифференциальной нелинейностью, выражающейся в отличии действительных значений некоторых шагов квантования по амплитуде от их среднего значения в 2 - 4 и более раз,Различного рода погрешности и нелинейности блоков в составе ПУАЦТ, а также их зависимость от воздействия дестабилизирующих факторов обуславливают искажения видеоимпульса 26 Ц), полученного преобразованием образцового радиоимпульса 25 в реальном ЛУ 7, Его огибающая не представляет собой прямую наклонную линию, а соответствующая последовательность цифровых кодов нэ выходе реального АЦП 8 - убывающую арифметическую прогрессию с постоянной разностьк В этой последовательности возможен пропуск отдельных значений цифровых кодов, так как время, в течение которого аналоговый сиг нал на входе АЦП 8 принимает значения вдиапазоне амплитуд, соответствующем шагу квантования с большой по абсолютной величине дифференциальной нелинейно- стью, может оказаться, например значи тельно меньше времени его нахождения вдиапазоне других шагов квантования, а также периода следования тактовых импульсов синхронизации АЦП, Вследствие того, что амплитуда радиоимпульса 25 непрерывно 15 уменьшается от своего максимального значения до нуля, то соответствующая ей последовательность кодов на выходе АЦП 8 есть дискретизированная амплитудная характеристика реального логарифмического 20 ПУАЦТ в определенном масштабе, обладающая всеми присущими ей погрешностями и нелинейностями и промодулированная суммарным воздействием всех дестабилизирующих факторов.25 Определение корректирующих кодовдля шагов квантования с малой дифференциальной нелинейностью заключается в том, что каждому значению цифрового кода ао), где) - порядковый номер выборки, пол учаемому на выходе АЦП 8 и принадлежащему дискретизированной амплитудной характеристике реального логарифмического ПУАЦТ, ставится в соответствие значение кода Кф принадлежащее дискретизирован ной амплитудой характеристике идеальногологарифмического ПУАЦТ, т,е. не имеющего погрешностей, нелинейностей и не подверженного влиянию различных дестабилизирующих факторов. Указанный идеальный 40 ПУАЦТ реализован в своем цифровом эквиваленте - счетчике 3 адреса и ПЗУ 12, причем в ячейках ПЗУ 12 с последовательно возрастающими адресами, начиная с некоторой начальной, записана арифметическая 45 прогрессия кодов с постоянной единичнойразностью, т.е, значение кода, содержащегося в каждой последующей ячейке, на единицу меньше значения кода, содержащегося в каждой предыдущей: К)+ 1) = К 0) - 1.50 При последовательном чтении информациииз этих ячеек получаемая последовательность цифровых кодов есть ни что иное как эквивалент реакции идеального логарифмического ПУАЦТ при воздействии на его вход 55 радиоимпульса 25 с экспоненциально убывающей амплитудой. Оба в общем случае не равные одна другой последовательности кодов - с выхода АЦП 8 и выхода ПЗУ 12 - синхронно, код за ходом, поступают соот.ветственно на первый, адресный и четвер1746298 вО+1) = вО) 2 О) = КО) - вО); вО+1) = вО) - 1,КО+1) К КО) 50 вО+1) - 1 = вО) - 2. или КО) - 1 К КО) тый информационный входы ОЗУ 10 и фиксируются в последнем таким образом, что в ячейку ОЗУ 10, адрес которой равен текущему значению вО) кода с выхода АЦП.8, записывается соответствующий код КО) с выхода ПЗУ 12, представляющий собой скорректированное значение кода вО) (корректирующий код). Причем для обеспечения полного взаимного соответствия кодов обеих последовательстей адрес начальной ячейки ПЗУ 12, с которой начинается чтение, должен быть выбранс учетом временной задержки Т (сигнал 26), приобретаемой радиоимпульсом 25 при последовательном прохождении через все блоки, входящие в состав ПУАЦТ. Во всех ячейках ПЗУ 12 с адресами меньше начального могут быть записаны коды с нулевым значением, представляющие собой уровень постоянной составляющей ("нуля"),Определение корректирующих кодов для шагов квантования с большой по абсолютной величине дифференциальной нелинейностью производится с помощью интерполяции и заключается в том, что каждое значение КО) корректирующего кода с выхода ПЗУ 12 записывается как в соответствующую ему ячейку ОЗУ 10, адрес которой вО) определяется текущим кодом с выхода АЦП 8 - основную ячейку, так и в следующую эа ней - дополнительную ячейку, адрес которой на единицу меньше: вО)-1, Далее возможны два случая.В первом случае при следующей выборке на выходе АЦП 8 устанавливается код, значение которого вО+1) на единицу меньше предыдущего: Соответствующий корректирующий код КО+1) для этого значения, считываемый из ПЗУ 12, вновь записывается в ячейку с адресом вО)-1, т.е, в ту ячейку, которая в предыдущей выборке была дополнительной, стирая ранее записанный код КО), а также в следующую за ней ячейку с адресом на еди-ницу меньшим: В этом случае первая ячейка становится основной для данной выборки (так кэк ее адрес вО+1) равен текущему значению кода с выхода АЦП 8), а вторая - дополнительной.Во втором случае при следующей выборке на выходе АЦП 8 устанавливается код, значение которого вО+1) на две единицы меньше предыдущего: 5т,е. код со значением вО) - 1 пропускаетсявследствие дифференциальной нелинейности АЦП 8, Соответствующий корректирующий код КО+ 1) также записывается в10 две ячейки: основную для данной выборки.адрес которой равен текущему значениювО+ 1) кода с выхода АЦП 8, и дополнительную с адресом на единицу меньшим,т.е, вО+ 1) - 1 = вО) - 3, ячейки. В этом15 случае код КО) в ячейке с адресом вО) - 1,которая была дополнительной в предыдущей выборке, сохраняется неизменным иво втором режиме цикла используется вкачестве корректирующего, при получе 20 нии на выходе АЦП 8 кода со значением,численно равным вО) - 1,Правомерность проведения интерполяции указанным способом подтверждаетсяследующим, Значения кодов, считываемые25 из ячеек ПЗУ 12 с соседними адресами, отличаются на 1 ЕМР:КО+1) = КО) - 1, Значениякодов вО) и вО+1), устанавливающиеся навыходе АЦП 8 в результате двух соседнихвыборок, могут отличаться один от другого30 нэ 2 ЕМР: вО+1) = вО) - 2, что возможно вслучае пропуска промежуточного значения(вО) - 1) вследствие дифференциальной нелинейности АЦП. Разностимежду соответствующими реальными и корректирующими35 кодами: О+1) = КО+1) - вО+1) =40 = (КО)-1)-(гпО)-г)=О)+1,отличаются на 1 ЕМР. Исходя из монотонности амплитудной характеристики ПУАЦТ 45 можно предположить, что условный корректирующий код К для значения вО) - 1 был бы заключен в интервале 55 Так как корректирующий код можетпринимать только целые значения, то К должно быть округлено до значения одной из границ интервала, Вследствие методической погрешности. квантования АЦП точное значение преобразуемого аналогового сигнала неизвестно, поэтому указанный корректирующий код может быть с равной вероятностью округлен до любой, в том числе и верхней границь 1, что и производится.При установке первого триггера.2 в состояние логической "1" он переводит ОЗУ 10 в режим записи по его второму входу, блокирует регистратор 17 по его первому входу, деблокирует распределитель 11 и счетчик 3 адреса по их первым входам. а второй триггер 15 - по второму входу. Кроме того, уровнем логической "1" на первом входе коммутатора 16 открывается первый канал последнего и на выход коммутатора 16 передаются сигналы с его третьего входа. Распределитель 11 может быть выполнен, например, в виде кольцевого регистра или набора триггеров и работает так, что первый же тактовый импульс из первой последовательности 18, поступивший на второй вход распределителя 11 следом за деблокированием последнего первым триггером 2, проходит на второй выход распределителя 11 (сигнал 23), второй импульс - на его первый выход (сигнал 24),.третий импульс - вновь на второй выход и т.д, Таким образом, частота. появления тактовых импульсов на каждом из выходов распределителя 11 в 2 раза ниже частоты следования тактовых импульсов 18.Каждый подпроцесс обработки информации - выборка и преобразование аналоговой формы сигнала в цифровую, непосредственное определение корректирующих кодов и интерполяция - состоит из четырех тактов, начинается в момент появления очередного импульса 23 на втором выходе распределителя 11 и имеет свой порядковый номер. Первый подпроцесс начинается сразу же после включения в работу распределителя 11, Рассмотрим работу устройства в подпроцессе с номером ),Импульс 23 с номером) с второго выхода распределителя 11 поступает на второй вход счетчика 3 адреса, в результате чего последний устанавливает на своем втором выходе)-е значение цифрового кода, являющееся адресом очередной ячейки ПЗУ 12 (сигнал 28). Код адреса ячейки поступает на второй, адресный вход ПЗУ 12, выполненного, например, на микросхемах постоянной или перепрограммируемой памяти с триггерами на выходе. Программирование ПЗУ 12 может быть осуществлено заранее с помощью известных программаторов.Тактовый импульс из первой последовательности 18, вызвавший появление)-го импульса 23 на втором выходе распределителя 11 (первый тактовый импульс )-го подпроцесса). поступая одновременно на первый вход второго, счетного триггера 15, уста навливают его в состояние логической "1"(сигнал 32) (это следует из того, что к началу каждого подпроцесса второй триггер 15 находится в состоянии "0"), С выхода второго триггера 15 уровень логической "1" 10 поступает на второй вход вычитателя 9, напервом входе которого присутствует цифровой код со значением щ 0-1) с выхода АЦП 8. полученный в предыдущем ( - 1)-м подпроцессе обработки информации 15 (сигнал 31). Вычитатель 9. построенный,например, в виде многоразрядного сумматора, работающего в режиме вычитания, производит алгебраическое вычитание единицы из кода в( - 1), и на 20 его выходе устанавливается значениегпД) - 1 (сигнал 33). Работа вычитателя происходит в асинхронном режиме, т.е, временной сдвиг между моментами изменения сигналов на его входах и выходе определя ется лишь быстротой распространения процессов в нем, и он должен быть меньше чем полпериода следования тактовых импульсов любой из последовательностей 18 или 19.30 Таким образом, к концу первого тактана первом, адресном входе ОЗУ 10 присутствует код со значением во) - 1 с выхода вычитателя 9, который представляет. собой адрес дополнительной для предыдущего 35 подпроцесса ячейки ОЗУ 10; На четвертом,информационном входе ОЗУ 10 присутствует корректирующий код со значением К 0-1), (сигнал 30) с выхода ПЗУ 12, определенный в предыдущем 0-1)-м подпроцессе для зна чения пф), т.е, для основной ячейки с этимадресом, ОЗУ 10 предназначено для хранения корректирующих кодов и может быть выполнено на микросхемах оперативной памяти, Режим его работы задается по вто рому входу, а если на нем присутствует уровень логической "1", то ОЗУ 10 работает в режиме записи; если "0" - в режиме чтения, Собственно запись или чтение производятся по тактовому импульсу 19, поступающему 50 на его третий, синхронизирующий вход, Навыходе ОЗУ могут быть установлены триггеры, обеспечивающие сохранение выходной информации до прихода очередного тактового импульса 19. Количество адресуемых 55 ячеек ОЗУ 10 должно быть не менее числапринципиально возможных состояний (значений) на выходе АЦП 8.Во втором такте )-го подпроцесса очередной тактовый импульс из второй последовательности 19 с третьего выходасинхронизатора 1 поступает на третий, синхронизирующий вход ОЗУ 10, в результате чего происходит запись кода К( - 1) в ячейку с адресом гп(-1) - 1. т,е. производится интерполяция корректирующего кода на следующее ожидаемое значение дискретизированной амплитудной характеристики реального ПУАЦТ,В третьем такте 1-го подпроцесса очередной тактовый импульс из первой последовательности 18 устанавливает второй триггер 15 в состояние "0" (сигнал 32) по его первому входу, а также проходит на первый выход распределителя 11 (сигнал 24), В результате этого из ПЗУ 12 считывается новая информация - цифровой код со значением К( (сигнал 30, причем К = К-1) - 1), записанный в ячейку, адрес которой выставленсчетчиком 3 адреса на два такта ранее, Этот же импульс 24 с первого выхода распределителя 11, проходя через открытый первыйканал коммутатора 16(сигнал 27), поступает на второй, синхронизирующий вход АЦП 8, и последний преобразует аналоговый сигнал - текущую величину огибающей видео- импульса 26в цифровой код с новым значением гп( (сигнал 31). В состав АЦП 8 могут входить, например, триггеры для сохранения информации на его выходе до прихода следующего импульса 27, Так как второй триггер 15 в третьем такте подпроцесса находится в состоянии "О", то значения кодов на первом входе и выходе вычитателя 9 совпадают, т.е. фактически производится вычитание нуля из кода п 4) (сигналы 31 и 33 соответственно), и к концу третьего такта на первом, адресном и начетвертом информационном входах ОЗУ 10 присутствуют, соответственно, цифровыекоды со значениями гп(. принадлежащее амплитудной характеристике реального ПУАЦТ, и К(, - принадлежащее амплитуднойхарактеристике идеального ПУАЦТ. Причем последнее является корректирующим кодом для значения гпту). В четвертом такте)-го подпроцесса очередной тактовый импульс из второй последовательности 19, поступающий на третий, синхронизирующий вход ОЗУ 10, осуществляет запись кода К в ячейку ОЗУ 10 с адресом гп(, которая является основной для данного подпроцесса, так как ее адрес равен значению кода на выходе АЦП 8,На этом данный 1-й подпроцесс обработки информации завершается. Очередной тактовый импульс первой последовательности 18 начинает следующий +1)-й подпроцесс обработки информации. В первом такте подпроцесса второй триггер 15 вновь устанавливается в состоя 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5055 ние логической "1", а нэ втором выходе счетчика 3 адреса появляется адрес +1) следующей ячейки ПЗУ 12. Вычитатель 9 производит вычитание единицы, поступающей с выхода второго триггера 15, из ранее полученного кода гп( с выхода АЦП 8, тем самым устанавливая на первом входе ОЗУ 10 адрес гп( - 1 следующей ячейки, являющейся дополнительной для предыдущего )- го подпроцессэ. Во втором такте Д+1)-го подпроцесса ОЗУ 10 осуществляется запись корректирующего кода К(, определенного в предыдущем )-м подпроцессе, в дополнительную ячейку с адресом гп( - 1, В третьем такте +1)-го подпроцесса очередной тактовый импульс с второго выхода синхронизатора 1 устанавливает второй триггер 15 в состояние "0", а по соответствующему ему импульсу 24 с первого выхода распределителя 11 производится считывание из ячейки ПЗУ 12 с адресом +1) нового значения корректирующего кода К+1). Кроме того, по импульсу 27, поступающему на второй вход АЦП 8 через открытый первый канал коммутатора 16, происходит преобразование нового текущего значения аналогового сигнала - огибающей видеоимпульса 26- в цифровой код гп+1), который далее без изменения в вычитателе 9 поступает на первый вход ОЗУ 10, По четвертому тактовому импульсу Д+1)-го подпроцесса ОЗУ 10 производит запись нового значения корректирующего кода К+ 1) в ячейку с адресом гпД+1) - основную для данного подпроцесса. Аналогично определяются корректирующие коды для каждого значения дискретиэированной амплитудной характеристики реального ПУАЦТ, Это происходит до тех пор, пока в (и)-м подпроцессе цифровой код с выхода ПЗУ 12, считанный из ячейки с адресом и - 1, не достигает нулевого значения (К(п - 1) = 0), что соответствует постоянной составляющей ("нулю"), и не будет записан в ячейку ОЗУ 10 с адресом гп(п - 1) корректирующий код К(п - 1) дл я постоя н ной соста вляющей. Укаэанный корректирующий код записывается только один раз и только в одну основную ячейку. Поступление следующего импульса 23 на второй вход счетчика 3 адреса вызывает переполнение последнего, и на его первом выходе появляется импульс 29, который сбрасывает первый триггер 2 по его второму входу в исходное состояние. При этом на его втором выходе устанавливается "0" (сигнал 22), а на первом - логическая "1" (сигнал 21).Тем самым первый триггер 2 блокирует распределитель 11, запрещая передачу тактовых импульсов на его выходы, закрывает ключ-селектор 6 по второму каналу, разрывая связь выхода ГЭИ 13 с входам ЛУ 7, переводит ОЗУ 10 из режима записи в режим чтения, сбрасывает счетчик 3 адреса в "О" по его первому входу, а также блокирует дальнейшую работу второго триггера 15, при этом на выходе последнего устанавливается состояние "0", Кроме того, первый триггер 2 деблокирует работу регистратора 17 и переводит коммутатор 16 в открытое состояние для второго канала, при котором выход коммутатора 16 соединяется с его вторым входом,На этом первый режим работы дефектоскопа - определение корректирующих кодов - завершается, начинается второй режим - режим ультразвукового контроля,Импульсом 29 с первого выхода счет- цика 3 адреса запускается ГЗИ 4. Г 1 оследний возбуждает приемопередэющий ПЭП 5, который излучает зондирующий импульс ультразвуковых колебаний (УЗК) в контролируемое изделие (не показано). Отраженные отдефектов или иных неоднородностей изделия УЗК принимаются там же или, в случае раздельной работы - другим, приемным ПЭП (не показан). С первого выхода первого триггера 2 уровень логической "1" поступает на вход ФЗК 14, Последний формирует строб-импульс 34 зоны контроля. причем задержка его по отношению к зондирующему импульсу может выбираться, например, иэ условия не попадания последнего в зону контроля, а в иммерсионном варианте - не попадания первого импульса, отраженного от передней поверхности контролируемого иэделия. С выхода ФЗК 14 строб-импульс 34 эоны контроля поступает на третий вход ключа-селектора б и при наличии уровня "0" на его четвертом входе открывает ключ-селектор б по первому каналу, в результате чего сигналы, принятые ПЭП 5, поступают на вход ЛУ 7, где усиливаются, преобразуются по логарифмицескому закону, детектируются и интегрируются, ДЪлее соответствующие видеоимпульсы 26с выхода ЛУ поступают на первый вход АЦП 8.Каждый подпроцесс обработки информации во втором режиме цикла состоит иэ двух тактов, начинается в момент появления очередного импульса первой последовательности 18 на втором выходе синхронизатора 1 и имеет свой номер, начиная с и.С установкой первого триггера 2 в состояние "О" в коммутаторе 16 открывается второй канал, и тактовые импульсы первой последовательности 18 начинают поступать на вторые, синхронизирующие входы АЦП 8и регистратора 17 (сигнал 27), С каждым импульсом 27. т.е. в первом такте каждого подпроцессора, АЦП 8 преобразует текущее значение огибающей видеоимпульсов 26 или, при закрытом ключе-селекторе 6, уровня "нуля" - в соответствующий цифровой код ги, где- номер очередного подпроцесса:= и, и+1, и+2, , а члены.последовател ь ности ги могут принимать любые синхрониэирующий вход АЦП 8 во втором режиме цикла в 2 раза выше, чем в первом, то в 2 раза выше оказывается и частота дискретизации аналогового сигнала, что позволяет более точно преобразовать, скорректировать и обработать огибающую сигналов. С выхода АЦП 8 цифровой код 20 25 30 35 40 45 50 55 щ через вычитатель 9 поступает на первый, адресный вход ОЗУ 10, определяя адрес необходимой ячейки. Так как второй триггер 15 заблокирован в состоянии "0", то информация на первом входе и выходе вычитателя 9 совпадает. Во втором такте подпроцесса па очередному импульсу второй последовательности 19, поступающему на третий, синхронизирующий вход ОЗУ 10, производится чтение из последнего цифрового кода со значением К(гп( (сигнал 35), записанного в первом режиме работы дефектоскопэ по тому адресу, который численно равен данному значению ги, С выхода ОЗУ 10 код К(гп(, являющийся скорректированным, с учетом всех погрешностей и воздействия дестабилизирующих факторов цифровым значением ги текущей величины огибающей сигналов, принятых ПЭП 5, поступает на третий вход регистратора 17.На этом данный подпроцесс обработки информации заканчивается. Следующий подпроцесс начинается в момент появления очередного тактового импульса первой последовательности 18 на втором выходе синхронизатора 1, По соответствующему ему импульсу 27, поступающему на второй вход регистратора 17, во входные устройства последнего (например, регистры, ОЗУ и др.) записывается полученное в предыдущем подпроцессе значение кода К(ги(, В регистраторе 17 происходит определение параметров сигналов - амплитуды, координаты и т.д. Одновременно импульс 27 поступает и на второй вход АЦП 8, в результате чего последний преобразует в цифровой код со значением ги(+1) следующую точку огибающей видеоимпульса 26 (И) и т,д,Таким образом, во втором режиме работы дефектоскопа АЦП 8 последовательно,10 значения иэ числа принципиально возможных на выходе АЦП 8, Так как частота поступления импульсов .27 нэ второй,точка за точкой. преобразует огибающуювидеоимпульсов, соответствующих принятым ПЭП 5 УЗ К, и промодулированнуюпогрешностями и воздействием дестабилизирующих факторов, в цифровые коды, являющиеся адресами ячеек ОЗУ 10, и откудадалее считываются и регистрируются соответствующие скорректированные, истинные значения кодов амплитуд. При этомустраняются погрешности амплитудной характеристики, существующие как при нормальных условиях, так и зависящие отвоздействия различных дестабилизирующих факторов, а также погрешности,обусловленные дифференциальной нелинейностью ПУАЦТ,С приходом очередного импульса 20цикла с первого выхода синхронизатора 1на первый вход первого триггера 2 последний вновь устанавливается в состояние логичес кой "1", и работа устройстваповторяется.Как частный случай, синхронизатор 1,первый триггер 2, распределитель 11 и коммутатор 16 могут быть объединены в один 25блок синхронизатора-распределителя с сохранением всех внешних функций, выполняемых указанными блоками.Таким образом, двойная последовательная запись в первом режиме работы 30дефектоскопа каждого значения корректирующих кодов в две ячейки ОЗУ; основную - адрес которой равен значению кода свыхода АЦП, дополнительную - с адресом.на единицу меньшим, позволяет автоматически заполнять ячейки с теми адресами,значения которых могут быть пропущены впоследовательности кодов на выходе АЦПвследствие его дифференциальной нелинейности, т.е. производится автоматическая интерполяция корректирующих кодовна те значения дискретизированной амплитудной характеристики реального ПУАЦТ,для которых они не могут быть определены. непосредственно. Это повышает общую достоверность и полноту корректировки дифференциальных нелинейностей, позволяетизбежать "провалов" или "горбов" в получаемой вследствие проведения коррекции амплитудной характеристике ПУАЦТ, а также 50повышает достоверность регистрируемойинформации и всего ультразвукового контроля в целом,Интерполяция, проводимая именно одновременно с непосредственным определением корректирующих кодов, также повышает и прЬизводительность ультразвукового контроля.Формула изобретенияУльтразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно электроакустически соединенные синхронизатор, первый триггер, счетчик адреса, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь, ключ-селектор, логарифмический усилитель, аналого-цифровой преобразователь, вычитатель и оперативное запоминающее устройство, последовательно соединенные распределитель и постоянное запоминающее устройство, второй вход которого соединен с вторым выходом счетчика адреса, генератор экспоненциального импульса, включенный между первым выходом синхронизатора и вторым входом ключа-селектора, формирователь зоны контроля, включенный между первым выходом первого триггера и третьим входом ключа-селектора, и регистратор, первый вход распределителя соединен с четвертым входом ключа-селектора, вторым входом оперативного запоминающего устройства и вторым выходом первого триггера, второй вход - с вторым выходом синхронизатора, второй выход - с вторым входом счетчика адреса, первый выход которого соединен с вторым входом первого триггера, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен вторым триггером, включенным между вторым выходом синхронизатора и вторым входом вычитателя, и коммутатором, первый вход которого соединен с первым входом регистратора, вторым входом второго триггера и вторым выходом первого триггера, второй вход - с вторым выходом синхронизатора, третий вход - с первым выходом распределителя, выход - с вторыми входами аналогоцифрового преобразователя и регистратора, третий вход оперативного запоминающего устройства соединен с третьим выходом синхронизатора, четвертый вход - с выходом постоянного запоминающего устройства, а выход - с третьим входом регистратора,