Устройство для ультразвукового контроля качества материалов

СОКИ СОВЕТСНИХОВИМНЛаепнеРЕСПУБЛИН 01 Б 29 0 ВФсяярдИАтвуаЕ 1 ЕШНЯИИМ фЙВЛВ 9 ТВи ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о т ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ(46) 23,08.83. Бюл. У 31 (72) В.С. Ямщиков, В.Л. Шкуратник, А.А. Ермолин и В.Й. Данилов (71) Московский ордена Трудовог Красного Знамени горный институ (53.) 620.179,16(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 587394, кл, о 01 М 29/04, 1976.2, Авторское свидетельство СССР В 366766, кл. О 01 и 29/04, 1970 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователи и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, интегратор, исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок задержки, соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора подключен к электронному коммутатору и блоку задержки, второй вход последнего соединен с электронным коммутатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения достоверности контроля, оно снабжено первым ключом, включенным между усилителем ,.и блоком перемножения, последовательно соединенными вторым ключом и инвертором вход второго ключа соединен с усйлителем а выход инвертора- ВС 2 с блоком перемножения, подключенным Е к синхронизатору,триггером, выход которого соединен спервым, вторым ключами и формирователем.Изобретение относится к неразрушающим методам исследования материалов и может быть использовано в машиностроительной, горной, строи" тельной и других отраслях промышленности5Известно устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых коле" баний и преобразователь, усилитель, 10 генератор пилообразного напряжения и блок обработки1.Недостатком известного устройства является его низкая точность, связанная с отсутствием помехозащиты.15Наиболее близким к изобретению является устройство для ультразвукового контроля качества материалов, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные Формирователь, излучающий и приемный преобразователь и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, интегратор, исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок задержки, соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора под" ключен к электронному коммутатору и блоку задержки, втооой вход последнего соединен с электронным, коммутатором 2. 30Недостатком этого устройства является низкая достоверность контроля при воздействии регулярных помех, которые могут приводить к ложным срабатываниям устройства. 35Цель изобретения - повышение дос- товерности контроля.Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля качества материалов, содер жащее синхронизатор, последовательно .соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователи и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, интегратор, 45 исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок задержки, соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора подключен к электронному коммутатору и блоку задержки, второй вход последнего сое. динен с электронным коммутатором, снабжено первым ключом, включенным между усилителем и блоком перемнож йия, последовательно соединенными вторым ключом и инвертором, вход второго ключа соединен с усилителем, а выход инвертора. - с блоком перемножения, подключенным к синхронизатору триггером, выход которого соединен с первым, вторым ключами и фор- бО мирователем.На фиг. 1 1 приведена блок схема устройства для ультразвукового контроля на фиг. 2 - временные эпюры, поясняющие работу схемю. Устройство содержит синхронизатор, последовательно соединенныеФормирователь 2, излучающий 3 и приемный 4 преобразователи и усилитель5, последовательно соединенные блок6 перемножения, интегратор 7, исполнительный орган 8, электронныйкоммутатор 9 и индикатор 10, блок11 задержки, соединенный с блоком6 перемножения, выход синхронизатора 1 подключен к электронному .коммутатору 9 и блоку 11 задержки,второй вход последнего соединен сэлектронным коммутатором 9, первыйключ 12, включенный между усилителем 5 и блоком 6 перемножения, последовательно соединенные второйключ 13 и инвертор 14, вход второго ключа 13 соединен с усилителем5, а выход инвертора 14 - с блоком6 перемножения, подключенный ксинхронизатору 1 триггер 15, выход которого соединен с первым ивторым ключами 12-13 и формирователем.Преобразователи 3-4 установленыпо разные стороны контролируемогоматериала 16.Устройство работает следующимобразом.Синхронизатор 1 вырабатывает импульсы 17 синхронизации, которые синтервалами, равными периоду Тследования, поступают на вход триггера 15 (фиг. 2), Каждый импульс 17синхронизации приводит к перебросутриггера 15 в новое состояние устойчивого равновесия, в результате навыходе триггера 15 вырабатываютсяпрямоугольные импульсы 18 длительностью Т = т1С приходом переднего положительного фронта импульса 18 триггера 15на вход формирователя 2, последнийформирует возбуждающий импульс, который с помощью излучающего преобразователя 3 в виде ультразвуковыхколебаний 19 (на фиг. 2 условно показана только первая полуволна колебаний) вводятся в контролируемый материал 16,Пройдя через контролируемый материал, ультразвуковые импульсычерез время 1 (время распространеРния упругих колебаний в материале)принимаются, приемным преобразователем 4"и преобразуются им в электрический сигнал 20,При воздействии на контролируемый материал 16 периодической помехи(в худщем случае имеющей период следования, равный периоду синхронизации) на выходе приемного преобразователя 4 будут присутствовать такжеимпульсы 21 и 22 пОмехи, задержанные во времени относительно импульсов 17 синхронизации на некотороепроизвольное время 11 Ф й, . При от1037163 49 иР. УСоставитель Т. Николае а Темред М.Тепер Корректор И. Ватушкина тр каз 6001/46 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 035, Москва, Ж, Раушскаяодписн тета ССрытийнаб., д лиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная сутствии помехозащиты устройство сра батывает по переднему фронту импульса 21 помехи через время Ъ;, т.е. имеет место ложное срабатывание.Для исключения такого срабатывания импульсы 23 с выхода преобразо вателя 4 после усиления усилителем 5 подаются на управляемые ключи 12 и 13. Эти ключи управляются импульсами 18 с выхода триггера 15 таким образом, что ключ 13 закрывается во 10 время трех периодов Ткогда на выходе преОбразователя 4 имеют место полезный сигнал 20 и импульс 21 помехи, а ключ 12 открывается во время этих периодов. Перевод ключей 13 15 и 12 в новое состояние осуществляется триггером 15, в результате в те периоды Т, когда. на выходе преоб разователя 4 действует только импульс 22 помехи, ключ 13 остается открытым, а ключ 12 закрыт, и импульсы 22 помехи .попадают на инвертор 14.Таким образом, импульсы 24, приходящие на блок 6.перемножения в течение периода Т и Т, будут иметь разные знаки. На блок 6 перемножения будут приходить также импульсы 17 синхронизатора 1, прошедшие блок 11 регулируемой задержки, задержка Г 3 в котором меняется дискретно сигналам, поступающим с электронного коммутатора 9, запуск которого осуществляется импульсами 17 синхронизатора 1. Сигналы с выхода блока 6 перемножения максимальны при выполнении условий з- -н С, = Те из сигналов, которые формируются в периоды Т и Т (соответствующие периодической помехе), противофазны и, следовательно, в интеграторе 7 взаимно компенсируются. Полезные же сигналы, несущие информацию об истинном времени ср распростране" ния,накапливаются интегратором 7. Как только уровень накопления полезного сигнала в интеграторе .7 превысит порог срабатывания исполнительного органа 8, последний остановит электронный коммутатор 9, который в свою очередь прекратит дискретное изменение задержки Гз в блоке 11 задержки, значение которой С индицируется на индикаторе 10,Изобретение позволяет повысить достоверность контроля при воздействии-на объект регулярных помех.