Ультразвуковой дефектоскоп

(511 Я 01 М 29/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЦФ К АВТОРСНСМУ СВИДПВЪСЙВУ ГОсуаа СТВЕНКЫй КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕКИЙ И 0 ТКРЫТИй(71 Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке ие-,раэруаающих методов и средств. конт(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 280033, кл. С 01 М 29/04, 19682, Авторское свидетельство СССРВ 967509, кл. 6 01 Н 29/04, 1978(541(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП содержащий последовательно соединен ные синхронизатор, генератор зонди-; рующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором,компаратор, сое 80. 1087884 А диненный с ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора,. и триггер, первый вход которого соединен с синхронизатором, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыщения достоверности контроля, он снаб.- жен соединенными последовательно с выходом пикового детектора ключом и блоком памяти, соединенным своим выходом с первым входом компаратора, соединенным с, синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов и соединенным с ним вторым се" лектором, второй вход последнегое поклюнен квторому выходу усилителя выход - к второму входу компаратора, выход второго формирователя строб- импульсов соединен с входом первого формирователя строб-импульсов, второй вход триггера соединен с выходом компаратора, а выход триггера - с вторыми входами ключа и блока памяти. вюа1 10878Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для нерзрушающего ультразвукового контроля изделий плоскойформы, например листов и плит,Известен ультразвуковой дефектоскоп с автоматической регулировкой чувствительности в зависимостиот состояния акустического контакта,содержащий генератор, преобразователь, предварительный усилитель,регулируемый усилитель, селектордонного сигнала и пиковый детектор.В дефектоскопе коэффициент усиления регулируемого усилителя автоавтоматическиизменяется такимобразом, чтобы поддерживать .постоянный уровень донного сигнала на выходеусилителя1 3Недостатком известного дефектоскопа является низкая достоверность, контроля, обусловленная тем, что регулируемый усилитель должен иметь боль.шой запас по усилению. Это приводит квозрастанию уровня шумов усилителя,что вносит погрешность в результатыконтроля. Этот же недостаток обусловлен темчто при изменении коэффициента усиления необходимо изменятьг раметры временной регулировки чув 30ствительности и уровень отсечки,что не обеспечивается в устройстве.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущностии и достигаемому результату является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор эондирукнцих импульсов, преобразователь, усилитель,первый селектор и пиковый детектор,соединепный вторым входом с синхроо 40ниэатором, компаратор, соединенныйс ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входомпервого селектора, и триггер, перЙяй вход которого соединен с синхронизатором 23Недостатком известного дефектоскопа является низкая достоверностьконтроля, обусловленная тем, что 50порог срабатывания компаратора определяется по усредненному значениюдонйых сигналов, которое отражаетсостояние акустического контактаза п . предыдущих периодов посылки 55зондирующих импульсов, что приводитк запаздыванию информации о состоя.нии акустического контакта. 84 ., 1Цель изобретения - .повышение достоверности контроля.Для достижения указанной цели ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенный синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор и пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором, компаратор, соединенный с ним регистратор, первый формирователь строб-импульсов, сое" диненный своим выходом с вторым входом первого селектора, и триггер, первый вход которого соединен с синх. ронизатором, снабжен соединенными последовательно с выходом пикового 1 детектора ключом и блоком памяти, соединенным своим выходом с первым входом компаратора, соединенным с синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов и соединенным с ним вторым селектором, второй вход последнего подключен к второму выходу усилителя, выход - к второму входу комаратора, выход второго формирователя строб-импульсов соединен с входом первого формирователя строб-импульсов, второй вход триггера соединен с выходом компаратора, а выход триггера " с вторыми входами ключа и блока памяти.На фиг,1 показана структурная схема предлагаемого дефектоскопа; на фиг.2 - временные диаграммы.Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3, усилитель 4, первый селектор 5, пиковый детектор 6, соединенный вторым входом с синхронизатором 1, ключ 7, блок 8 памяти, компаратор 9 и регистратор 10, первый формирователь 11 строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора 5, последовательно соединенные с синхронизатором 1 второй формирователь 12 строб- импульсов и второй селектор 13, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя 4, выход - с вторым входом компаратора 9, и триг- гер 14, соединенный первым входом с синхронизатором 1, вторым входомс компаратором 9, выходом - с вторыми входами ключа 7 и блока 8 памяти, а выход второго формирователя 12 строб-импульсов соединен с входом формирователя 11 строб-импульсов.310878На фиг.2 приняты обоэназначения: а в . импульс с выхода синхронизатора;6 - сигналы с первого выхода усилителя; 6 - сигналы с второго выхо 1да усилителя; Ь - строб-импульс начапа дефекта;-. строб-импульс5 донного сигнала; д - эхо-сигнал от дефекта;, е - донный сигнал;. х импульс с выхода пикового детектоРа 3 - сигнал на выходе блокапамяО ти; и - сигнал на выходе амплитудного компаратора; к - сигнал на выходе триггера.Дефектоскоп работает следующим образом.15Импульсы с синхронизатора 1 включают периодически генератор 2 зондирующих импульсов, который возбуждает преобразователь 3, Колебания преобразователя 3 передаются в контролируемое изделие 15 и распространя 20 ются в нем. Отразившись от физической неоднородности - дефекта или противоположной грани (дна ) изделия, ультразвуковые колебания возвра 25 щаются снова к преобразователю 3 и преобразуются им в электрические колебания, Эти колебания усиливаются усилителем 4, который имеет два выхода: первый Б и второй 6 . Коэффициенты усиления выбираются такими, чтобы на первом выходе 5 амплитуда донного сигнала не доходила до насыщения а на втором выходе 6 амплитуда импульса от дефекта также не должна доходить до насыщения (возможно вмес З 5 то одного усилителя с двумя различными выходами применение двух усилителей с различными коэффициентами усиления), Сигналы с первого выхода усилителя 4 и строб-импульсов 1, 40 первого формирователя 11 строб-импульсов подаются на вход первого селектора 5, на выходе которого выделяется лишь донный сигнал е и подается на пиковый детектор 6, Пиковый 45 детектор 6 сохраняет амплитуду донного сигнала до прихода следующего синхроимпульса (диаграмма).Сигналы Б с второго выхода усилителя 4 и строб- импульсы В вто рого формирователя 11 строб -импульсов подаются навторой входвторого секлекра 13,на выходекоторого выделяется:.; лишь эхо-сигнал д от дефектов. Эти сигналы подаются на второй вход компь ратора 9. При отсутствии импульсаиа выходе компаратора 9 триггер 14 находится в положении "1" на вихо 84 4де. При этом ключ 7 открыт и импульсс выхода пикового детектора 6 поступает на блок 8 памяти, с выхода которого сигнал З поступает на первый вход компаратора 9. Компаратор 9 срабатывает лишь в том случае, когда амплитуда сигнала д сравнится илн превысит амплитуду сигнала 3 , при этом абсолютные ве личины уровней значения не имеют. Для расширения динамического диапазона компенсации в качестве компаратора может быть применена схема сравнения кодов. При этом амплитуды сигналов на выходе компаратора 9 должны быть предварительно преобразованы в код, для чего между выходамн блока 8 памяти и второго селектора 13 и соответствующими входами компаратора 9 должны быть установлены аналого-цифровые преобразователи. При изменении качества акустического контакта, угла ввода колебаний в изделие 15 (за счет перекосов), амплитуды зондирующих импульсов, величина донного сигнала е и сигнала от дефекта д изменяется в равной мере. Поэтому дефектоскоп, настроенный на выявление недопустимого дефекта, путем сравнения эхо-сигнала д от него и донного сигнала Р ,выявляет этот и более крупные дефекты независимо от качества акустического кон- такта, величины зондирующего импульса и изменения напряжения плтания,При равенстве амплитуд сигналов д и з на выходе компаратора 9 появится импульс и , который включит регистратор 10 и перебросит триггер 14 в состояние "О", при этом ключ 7 закроется и в блоке 8 памяти сохранится амплитуда донного сигнала предыдущего периода (последнего перед регистрацией дефекта) и в последующие периоды до окончания дефекта (пока амплитуда сигнала д не станет снова меньше амплитуды сигнала 3 ), амплитуда отраженных от него сигналов будет сравниваться с амплитудой сохранившейся в блоке памяти, По окончании дефекта триггер 14 вновь переходит в состояние "1" (возможно подключение триггера 14 не к выходу компаратора 9, а к выходу селектора 13), при этом триггер сработает от минимального сигнала дефекта прошедшего через селектор. В таком случае все последующие сигналы дефектов будут срав1087884 ниваться с неискаженньви дефектом аонньви. сигналамиИзобретение позволяет повысить . достоверность контроля за счет того, что порог срабатывания для эхо-сигнала от дефекта в любой из периодов регулируется по амплитуде донного сигнала предыдущего периода, что уменьшает задержку в изменении порога срабатывания по отношению к Составитель М. НаумовРедактор А.Козориз Техред С,Мигунова . Корректор И. Эрдейи Заказ 2649/40 Тираж .623 ПодписноюВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 А Ф г Р изменению качества акустического кон-.такта.При обнаружении дефекта произво. дится блокирование ключа сигналом 5 триггер, что позволяет далвнейшеесравнение сигналов отдефекта производить с практически иеослабленной амплитудой донного сигнала, чтотакще повышает достоверность конт 1