Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов

.фс нструкцийа: Научно-исследовательский институт строительных госстроя СССР аивител) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ преобразусилительрователь Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методам и может быть использовано в машиностроительной н других отраслях йромышленности.Известно ультразвуковое устройство для контроля качества материал(р, содержащее синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, два пороговых каскада, формирователь импульсов, каскад совпадений и аналого-цифровой преобразователь 13Недостатком этого устройства является низкая производительность измерений, обусловленная необходимостью ручной регулировки усиления.Наиболее близким к изобретению по техни. ческой сущности и достигаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающийователь, приемный преобразователь,., первый пороговый каскад, форми импульсов,первую схему И и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), второйвход которого подключен к выходу первогопорогового каскада, второй пороговый каскад,вход которого соединен с выходом усилителя,а выход подключен. ко второму входу первой схемы И, и генератор напряжения, вы. ход которого соединен со вторым входомусилителя 21.Недостатком известного устройства является низкая производительность и достоверностьОконтроля, так как отсутствует автоматическое измерение времени прохождения импульсов, а также.то, что время индикации завн.сит. от уровня принятого сигнала.Цель изобретения - повышение производительности и достоверности контроля,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство снабжено схемой блокировки сброса, выполненной в виде последовательно соединенных триггера, первый вход которого20чсоединен с выходом синхронизатора, а второивход - с выходом первой схемы И, второйсхемы И, второй вход которых подключенк выходу синхронизатора, и ждущего мульти:3 911316вибратора, первый выход которого подключен к третьему входу второй схемы И, второй выход - ко входу генератора напряжения, а третий выход - к третьему входупервой схемы И.3На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор ,2 зон.дирующих импульсов, излучающий преобразо-. 10ватель 3, приемный преобразователь 4, уси-литель 5, первый пороговый каскад 6, формирователь 7 импульсов, первую схему И 8и АЦП 9, второй вход которого подклю.чен к выходу первого порогового каскада 6, второй пороговый каскад 10, входкоторого соединен с выходом усилителя э, авыход подключен ко второму входу первойсхемы И 8, генератор 11 напряжения, выходкоторого соединен со вторым входом уси.теля 5, и схему 12 блокировки сброса. Схема 12 блокировки сброса выполнена в виде последовательно соединенных триггера 13,первый вход которого соединен с выходомсинхронизатора 1, а второй вход - с выходом первой схемы И 8, второй схемы И 14,второй вход которой подключен к выходусинхронизатора 1, и ждущего мультивибратора 15, первый выходкоторого подключенк третьему входу второй схемы И 14, второй выход - ко входу генератора 11 напряжения, а третий выход - к третьему входу первой схемы И 8.Устройство работает следующим образом.Синхронизатор 1 запускает генератор 2 зон.35. дирующих импульсов, обеспечивающий возбуждение в излучающем преобразователе 3импульсов ультразвуковых колебаний (УЗК),Прошедшие через контролируемое изделие 16импульсы УЗК воспринимаются приемным преЯОобразователем 4 и с его выхода поступаютна вход усилителя 5. На регулируемый входусилителя подается изменяющееся по заданному закону напряжение с выхода генератора11 напряжения, плавно регулирующее коэффициент усиления усилителя,ЯЗНа выходе усилителя включены пороговыекаскады 6 и 10, Первый пороговый каскад 6,срабатывающий на низком уровне первоговступления импульсов УЗК, вырабатывает ими ФЪпульсы, которые поступают на вход Стоп 50АЦП 9, на вход "Старт" которого подаютсяимпульсы с выхода синхронизатора 1. Временной интервал между импульсами, поступа.ющими на входы "Старт" и "Стоп" АЦП. 9преобразуется им в цифровой код.Выходными импульсами первого порогового каскада 6 производится также запуск фор.мирователя 7 импульсов, вырабатывающего импульсы длительностью т, которые поступа.ют на один из входов первой схемы И 8,На второй вход этой схемы подаются им.пульсы., вырабатываемые вторым пороговымкаскадом 10, Уровень срабатывания порогового каскада 10 выше уровня срабатыванияпорогового каскада б, вследствие этого выходные импульсы порогового каскада 10 будут задержаны по отношению к выходнымимпульсам порогового каскада 6 иа время И.До тех пор, пока выполняется неравенствоМ ( т, на выходе схемы И 8 будут появляться импульсы, которые поступают навход "Сброс" АЦП, осуществляя сброс резуль 1тата недостоверного измерения,По мере снижения- коэффициента усиленияусилителя значение Ьт возрастает и в моментдостижения неравенства И ) т перестанет выдавать импульсы на вход "Сброс" АЦП 9.Поскольку последний работает в последовательности "Сброс" - "Старт - "Стоп", то в немпроизводится запоминание результата,измере.ния после последнего сброса показаний.Если значение т выбрано равным нормируемому значению длительности фронта первого вступления между двумя пороговымиуровнями, то на цифровых индикаторах АЦП9 будет индицироваться значение временипрохождения импульсов УЗК, измеренное поспособу с нормированием крутизны фронтапервого вступления, Если же значение т вы.брано из условия Т ) т ( т, где Т -первый период импульсов УЗК а тф - длительность фронта первого вступления сигнала,то индицируемое значение будет равно времени прохождения импульсов УЗК, измеренному по способу с приведением амплитудыпервого вступления к заданному уровню,Последний определяется порогом срабатыва.ния второго . порогового каскада 10.С запуском генератора 2 зондирующих импульсов производится также запуск триггера13 схемы 12 блокировки сброса показаний.Возврат триггера 13 осуществляется импуль.сами с выхода схемы И 8. Импульсы с выхода триггера 13 подаются на один из входов второй схемы И 14, на второй вход которой поступают импульсы с выхода синхро.низатора 1, задержанные по отношению к запуску генератора 2 зондирующих импульсовна время, большее максимального значениядиапазона измерения времени прохождения УЗК,При наличии импульса на выходе схемыИ 8 импульсы на входах схемы И 14 несовпадают.по времени, По мере уменьшениякоэффициента усиления усилителя 5 в очередном из циклов посылки зондирующих импульсов на выходе схемы И 8 совпадений непоявится импульс, при этом импульсы триг;Проектная,4 5 9113 гера 13 и синхронизатора 1 совпадут по вре. мени и на выходе схемы 14 совпадений появится импульс, который запустит ждущий мультивибратор 15, Последний формирует импульсы, длительность которых определяет время индикации, Эти импульсы подаются на третий вход схемы И 8, блокируя "Сброс" показаний АЦП 9 в течение времени нндика. ции и на вход управления генератора 11 напряжения, причем задним фронтом этих им.пульсов производится запуск генератора, а передним - возврат его в исходное состо.яние,С запуском генератора 11 коэффициент усилителя начинает снова изменяться плавно . но заданному закону и рассмотренные процессы в устройстве повторяются.Таким образом, предлагаемое устройство йозволяет производить автоматическое измере. ние времени прохождения импульсов УЗК, не зависящем от амплитуды первого вступления сигнала. Формула изобретения Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразо. 16 6ватель, приемный преобразователь, усилитель,первый пороговый каскад, формировательимпульсов, первую схему И и аналого-циф.ровой преобразователь, второй вход которогоподключен к выходу первого порогового каскада, второй пороговый каскад, вход которого соединен с выходом усилителя, а выходподключен ко второму входу первой схемыИ, и генератор напряжения, выход которогосоединен со вторым входом усилителя, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения производительности и достоверностиконтроля, оно снабжено схемой блокировкисброса, выполненной в виде последовательносоединенных триггера, первый вход которогосоединен с выходом синхронизатора, а второйвход - с выходом первой схемы И, второйсхемы И, второй выход которых подключенк выходу синхронизатора, и ждущего мульти.внбратора, первый выход которого подключен к третьему входу второй схемы И, второй выход - ко входу генератора напряжения,а третий выход - к третьему входу первойсхемы И.Источники, информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 600436,кл. 6 01 й 29/04, 1976.2. Авторское свидетельство СССР Юо 579577кл. 6 01 й 29/04, 1976 (прототип),