Установка для акустического контроля

) Приоритет Государственныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 05.11,75, БюллетеньДата опубликования описания 26.02.7 20,179,1088,8) отнрытн 72) Авторы изобрете ов, В, В. Кошевой и С. А, Сорок Л(71) Заявител изико-механический институт АН Украинской ССР(54) УСТАНОВКА Недос многосту ность пр го акуст екта, не объекта ный фил не обесп ского из Г электричео соединен с волн, который мкнутого реИзобретение относится к ультразвуковой дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения, распознавания или контроля объектов с помощью ультразвуковых волн,Известна установка для контроля объектов с помощью ультразвуковых волн, использующая способ пространственной фильтрации дву. мерного спектра объекта. Она содержит генератор электрических колебаний, акустический преобразователь, создающий плоское акустическое поле возле объекта, канал контролируемого объекта, включающий акустическую линзу, осуществляющую двумерное преобразование Фурье акустического поля объекта, пространственный акустический фильтр, уста. навливаемый в спектральной плоскости линзы, вторую акустическую линзу, осуществляющую обратное двумерное преобразование Фурье, приемный многоэлементный акустический преобразователь и электронный блок обработки. татками тако и установки являются: пенчатость, трудоемкость и сложоцесса изготовления пространственноического фильтра для эталонного объобходимость для каждого эталонного изготавливать свой пространственьтр. Кроме того, известная установка ечивает возможности путем механичеготовления правильно отобразить в УСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛ функции пропускания пространственного фильтра плавные изменения интенсивности.Цель изобретения - расширение возможностей и повышение эффективности контроля 5 объектов методом ультразвуковой дефектоскопии с использованием принципа пространственной фильтрации спектра.Это достигается тем, что предлагаемаяустановка содержит отражательный раздели- О тель канала, а пространственный фильтр выполнен в виде двух приемных и одного излучающего многоэлементных элсктроакустических преобразователей и блока сравнения, причем один приемный преобразователь уста новлен на выходе канала контролируемогообъекта, а второй - на выходе канала эталона, выходы которого из приемных преобразо.вателей связаны с входами блока сравнения, выходы которого соединены с излучающим О преобразователем. Кроме того, приемный преобразователь, установленный на выходе канала эталона, связан с блоком сравнения через векторный сумматор, вторые входы которого связаны с генератором через фазовращатель.5 На чертеже изображена блок-схема предлагаемой установки.Установка содержит генераторских колебаний, выход которогисточником 1 ультразвуковыхО крепится в отверстии стенки за50 55 60 05 зервуара 2, наполненного жидкостью с малым коэффициентом затухания. Стенки 3 резервуара Вы;1 Ожены звукопоГлощающим материалом, В отверстии одной из стенок резервуара 2 напротив излучателя помещена акустическая линза 4, причем излучатель находится в предельной фокальной плоскости этой линзы на ее оптической осц. На оптической оси линзы 4 в резервуаре 5 помещен пустотелый уголковый отражатель 6. Резервуар 5 заполнен той же;кидкостью, что и резервуар 2, я все его стенки, зя исключением участков поверхности 7, 8 и отверстий 9 и 10, выложены звукопоглощающим материалом. К отверстиям 9 и 10 примыкают два идентичных резервуара 11 и 12, заполненных той же жидкостью, что и резервуар 5.С 1 тве; тце 9 служит для размещения контролируемого объекта, а отверстие 10 - для размещения эталонного объекта. Внутренние поверхности 13 и 14 этих резервуаров выложены звукопоглощающим материалом, В центре резервуаров 11 ц 12 расположены идентичные акустические линзы 15 и 16, в передних фокальпых плоскостях которых находятся плоскости конГро;1 ируемОГО и этялоннОГО объектов (совпадающие с выходной плоскостью отверстий 9 и 10), а в задних фокальных плоскосл 1 х помещены два идентичных многоэлементных электроакустических преобразователя 17 и 18 с числом М независимых элементов в каждом, Несколько отдельно устанавливается резервуар 19, идентичный резервуарам 11 и 12, с акустической линзой 20, излучающим Х- элементным преобразователем 21, идентичным преобразователям 17 и 18, и приемным многоэлементным преобразователем 22, состоящим цз М элементов. Каждый из Х элементов пре. Образователей 17 и 18 соединен с первым входом блока 23 сравнения. Второй вход блока 23 соединен с выходом векторного сумматора 24, первый вход которого связан с одним из Х элементов преобразователя 18, а второй вход через фазовращатель 25 - с одним из Х выходов генератора. Выход блока 23 соединен с одним из Х элементов преобразователя 21. Многоэлементный преобразователь 22 связан с блоком электронной обработки 26.Установка работает следующим образом, Напряжение ультразвуковой частоты и постоянной амплитуды с выхода генератора подается на источник 1 ультразвуковых волн, который создает в резервуаре 2 бегущую ультразвуковую волну со сферическим фронтом, преобразующуюся акустической линзой 4 в плоскую. С помощью уголкового отражателя 6 и отражающих стенок 7 (8) плоский фронт ультразвуковых волн одинаково облучает контролируемый и эталонный объекты, размещенные в отверстиях 9 и 10. Акустические линзы 15 и 16 создают в плоскостях преобразователей 17 и 18 ультразвуковые поля, связанные с полями в плоскостях отверстий 9 и 10 двумерным преобразованием Фурье (т, е. образуется спектр пространственных частот контролируед О 15 20 25 30 35 -О мого и исследуемого объектов), На выходе каж о;о из элементов преобразователей 17 и 18 генерируется напряжение, пропорциональное средней амплитуде давления в соответствующей области пространственных частот, занимаемой этим элементом. Это напряжение с выходов преобразователя 17 подается на первый вход блока сравнения 23, а напряжение с выходов преобразователя 18 - на один из входов векторного сумматора 24. На его второй вход подается няпряжсцис с одного цз ыходов генератора чсрез фазовращатель 25.11 а выходах сумматоров 24 формируется электрическая голограмма Фурье-спектра эталонного объекта, которая подается на один из входов блока сравнения. Блок сравнения предназначен для изменения коэффициента передачи напряжения от элемента преобразователя 17 к соответствующему элементу пре. образователя 21 в соответствии с напряжепием на выходах сумматоров, т. е. в соответствии с голограммой Фурье-спектра эталонного объекта. Приемные преобразователи 17 и 18, излучающий преобразователь 21 совместно с блоком сравнения и блоками формирования электрической голограммы представляют собой пространственный фильтр, перестраиваемый в соответствии с эталонным объектом. С помощью фазовращателя 25 регулируется наклон плоского опорного луча, необходимого для формирования голограммы, формируемой электрическим путем. В резервуаре 19 происходит обратное преобразование Фурье отфильтрованного поля контролируемого объекта. Г 1 риемный преобразователь 22 регистрирует распределение акустического поля, которое математически описывается функциональными членами, один из которых представляет собой функцию корреляции контролируемого и исследуемого объектов, Анализ этой функции и принятие решения производится блоком электронной обработки,Предмет изобретения Установка для акустического контроля объектов, содержащая генератор электрических колебаний, акустический преобразователь плоского поля, канал контролируемого объекта, включающий акустическую линзу двумерного преобразования Фурье, канал эталона с второй акустической линзой двумерного преобразования Фурье, пространственный фильтр, третью акустическую линзу двумерного преобразования Фурье, приемный многоэлементный преобразователь и электронный блок обработки, отлич ающаяся тем, что, с целью расширения возможностей и повышения эффективности контроля, она снабжена отражательным разделителем каналов, а пространственный фильтр выполнен в виде двух приемных и одного излучающего многоэлементных преобразователей и блока сравнения, один приемный преобразователь установлен491093 2. Установка по п. 1, отлич ающаясятем, что приемный преобразователь, установленный на выходе канала эталона, связан с блоком сравнения через векторный сумматор, 5 вторые входы которого связаны с генераторомчерез фазовращатель. оставитель В. Ивановред Т. Курилко Николаев Давыдкин Корректоры идская лактор Заказ 86/18ЦНИИПИ Изд, о 141 сударственного комитет по делам изобретений Москва, Ж, РаушскПодпнсноСР пография, пр. Сапунова, 2 на выходе канала контролируемого объекта, а второй - на выходе канала эталона, выходы которого из приемных преобразователей связаны с входами блока сравнения, выходы которого соединены с излучающим преобразователем. Тираж 902Совета Министрооткрытийнаб., д. 4/5