Устройство для контроля качества изделий

ЭОБРЕТ ЕЛЬСТВ 8,8)М. Улй те11 ного экспери гоиздат, 198 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делдм изОБРетений и ОТНРыти ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-Физический институт(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, возбудитель и акустически связанный с ним приемник механических колебаний, блок усилителей, амплитудный детектор, формирователь строб-импульса, блок обработки сигнала и блок индикации, а также блок модулирующего напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля и расширения функциональных возможностей, оно снабжено последовательно соединеннымн датчиком перемещений и преобразователем перемещение-напряжение, а также аналоговым коммутатором и к 5 -триггером, первый вход аналогового коммутатора соединен с выходом преобразователя перемещение-напряжение, второй, вход - с первым выходом блока модулирующего напряжения, а второй выкод последнего соединен с первым входом Кб -триггера управляющий выход которого сое- О 9Ж динен с управляемым входом аналогового коммутатора, выход аналогового коммутатора подключен к входу генератора качающейся частоты, выход гене- %ею ратора качающейся частоты подключен к второму входу блока индикации, а выход блока индикации к второму вхо. ду В 5 -триггера.Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделийна основе возбуждения и регистрацииультразвуковых колебаний (УРК) и мо"жет быть использовано в энергетической и электротехнической промышленности для массового контроля качестваиэделий из различных керамик.и металла в форме коротких цилиндров, втулки с особым отверстием и прямой многогранной призмы,Известно устройство для нераэрушающего контроля качества изделий и иследования материалов методом ультра-звуковой спектроскопии, основанномна регистрации параметров УРК, несущих информацию о состоянии контролируемого объекта, к которым относятсярезонансная частота, форма и ширинарезонансной кривой, Устройство содержит возбудитель и приемник механических колебаний, акустически связанныес контролируемым объектом, в которомвозбуждаются различные типы резонансных колебаний - продольные, изгиб-,ине, радиальные и др., в зависимостиот формы и условий закрепления последнего. Проводят регистрацию параметров УРК, по которым определяютфизико-механические характеристики З 0образцов или осуществляют дефектоскопию изделий 1,Недостатком данного устройстваявляется необходимость предварительного измерения геометрических размеров изделия для определения из расчетных соотношений резонансных частот колебаний.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для контроля качества изделий, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, возбудитель и акустически связанный с ним приемник механических колебаний, блок усилителей, 45амплитудный детектор, Формировательстроб-импульса, блок обработки сигнала и блок индикации, а также блокмодулирующего напряжения 2,Недостатком известного устройства 50является низкая производительностьконтроля. Целью изобретения является повышение производительности контроля и расширение Функциональных возможностей.Цель достигается тем, что устройство для контроля качества изделий,содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты,возбудитель и акустически связанныйс ним приемник механических колебаний, блок усилителей, амплитудныйдетектор, формирователь строб-импульса, блок обработки сигнала и блокиндикации, а также блок модулирующего напряжения, снабжено последовательно соединенными датчиком перемещенийи преобразователем перемещение-напряжение, а также аналоговым коммутатором и ЙЬ -триггером, первый входаналогового коммутатора соединен свыходом преобразователя перемещениенапрМжение, второй вход - с первымвыходом блока модулирующего напряжения, а второй выход последнего соединен с первым входом 85 -триггера,управляющий выход которого соединенс управляемым входом аналоговогокоммутатора, выход аналогового коммутатора подключен к входу генераторакачающейся частоты, выход генераторакачающейся частоты подключен к второму входу блока индикации, а выходблока индикации - к второму входу35-триггера,На чертеже приведена блок-схемаустройства.Устройство содержит последователь. но соединенные генератор 1 качающейся частоты, возбудитель 2 и акустически связанный с ним приемник 3 механических колебаний, блок 4 усилителей, амплитудный детектор 5, Формирователь 6 строб-импульса, блок 7 обработки сигнала, блок 8 индикации и блок 9 модулирующего напряжения, последовательно соединенные датчик 10 перемещений и преобразователь 11 перемещение-напряжение, аналоговый коммутатор 12 и 85 -триггер 13, Первый вход аналогового коммутатора соединен с выходом преобразователя 11 перемещение-.напряжение, второй вход его - с первым выходом блока 9 модулирующего напряжения, а. второй выход последнего соединен с первым входом 15 -триггера 13, управляющий выход которого соединен с управляемым входом аналогового коммутатора 12. Выход аналогового коммутатора 12 подключен к входу генератора 1 качающейся частоты, выход которого подключен к второму входу блока 8 индикации, а выход этого блока соединен с вторым входом 5 -триггера 13, Пози111227 ВНИИПИ Заказ 6449/29 Тираж 822 Подписное Фнлиап ППП "Пвтеитфф г,Ужгород, ул.Проектная, 4 зцией 14 обозначен контролируемыйобъект,Устройство работает следующим образом.Возбудитель 2 механических колебания, на который подается переменноепо частоте напряжение с генератора 1качающейся частоты, возбуждает черезстержневые звукопроводы в контролируемом объекте 14 механические коле Обания. Последние преобразуются приемником 3 механических колебаний вэлектрический сигнал, который поступает на вход блока 21 усилителей, вкотором осуществляется необходимоеусиление сигнала и подавление сигналов, обусловленных откликами исследуемого образца, на гармонические составляющие переменного напряжения генератора 1 качающейся частоты. С этойцелью он настраивается таким образом,чтобы середина полосы пропусканияблока 4 усилителей совпадала с текущим значением основной частоты генератора 1 качающейся частоты и изменялась синхронно с ней. После усилениясигнал детектируется амплитудным деРтектором 5При совпадении частоты переменного напряжения с генератора 1 качающейся частоты с резонансной частотойконтролируемого объекта 14 амплитудаколебаний последнего резко увеличивается и на выходе детектора появляется огибающая сигнала в Форме резо 35нансного пика образца, Далее с выхода амплитудного детектора 5 сигналподается на Формирователь б стробимпульса, который вырабатывает короткий импульс в момент времени, соответствующий переходу частотно-изменяющегося напряжения генератора 1 качающейся частоты через максимум резонансного пика контролируемогообъекта 14.С выхода формирователя б строб-импульса сигнал подается на блок 7 обработки сигнала и далее на блок 8индикации, на котором осуществляетсяиндикация эталонной и резонансных50частот. Для формирования эталонной частоты к подвижному концу одного иззвукопроводов кинематически присоединен подвижной элемент датчика 1 Оперемещений, выход которого соединенс преобразователем 11 перемещение"напряжение.С выхода преобразователя 11 перемещение-напряжение аналоговое напряжение, пропорциональное относительно выбранной размерной базы) величина перемещения конца звукопроводапри закреплении контролируемого объекта 14, подается через аналоговый коммутатор 12 на параметрически изменяемый элемент частот и задающей цепигенератора 1 качающейся частоты. Приэтом на выходе генератора 1 качающейся частоты устанавливается значениеэталонной частоты, соответствующейразмерам контролируемого объекта 14,с физико-механическими характеристиками эталонного изделия.После индикации значения эталонной частоты блоком 8 индикаций 115триггер 13 подает команду, переключающую аналоговый коммутатор 12 вположение, при котором на параметрически изменяемый элемент генератора1 качающейся частоты подается пилообразное напряжение с блока 9 модулирующего напряжения. Затем происходит поиск резонансной частоты контролируемого объекта 14 в выбранном интервале частот. Обнаружение и индикациярезонансных частот осуществляется с помощью Формирователя б строб-импульса блока 7 обработки сигнала и блока8 индикации.Поскольку обнаруженные частоты резонансных колебаний контролируемогообхекта 14 зависят от геометрических размеров и дефектности, положениеэтих частот на частотной оси относительно эталонной используется в качестве критерия дефектности контроли. руемого изделия.Изобретение позволяет повыситьпроизводительность контроля, а такжеза счет одновременного измерения размеров и параметров УРК расширить его Функциональные возможности.