Ультразвуковой дефектоскоп

(9) И УБЛ 9 4 (51) С аа а а а О ИЕ ИЗО ЕНИЯ имо ссл оваии атиз и(088.8) ое свидетел С 01 И 29/ ство СС 4, 1981 во СССР 1980 свидетельс 01 И 29/04 И ДЕФЕКТОСКОП,лько соедигенератор совмещенный вттел ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научнотельский институт авточерной металлургии Научводственного объединентоматика"(54) (57) УЛЬТРАЗВУКО содержащий последова ненные синхронизатор зондирующих имкульсо ультразвуковой преобразователь, усилитель, регулируемый усилитель и измерительный блок, последовательно соединенные селектор, входами подключенный к синхрониэатору и выходу усилителя, триггер и схему совпадений, генератор тактов, подключенный к второму входу схемы совпадений, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повьппения точности и расширения Функциональных возможностей, он снабжен последовательно соединенными счетчиком, входом подключенным к выходу схемы совпадений, а одним из выходов - к второму входу триггера, блоком памяти и цифроаналоговым преобразователем, выходом подключенным корому входу регулируемого усилиИзобретение относится к неразрушающему контролю и может бытьиспользовано для автоматизированного контроля изделий,Известен дефектоскоп, содержащий 5блок выделения поверхностного эхоусилителя, последовательно соединенные синхронизатор, второй выходкоторого связан с входом блока выделения поверхностного эхо-импульса, генератор ультразвуковых колебаний и приемно-передающий преобразователь, связанные последовательно сумматор, блок временной регулировки чувствительности (ВРЧ), выполцеццый из 11 параллельно соедицепных идентичных каналов, входкоторого связан с выходом приемнопередающего преобразователя, каждыйканал содержит последовательно со Оедицеццые первый усилитель, детектор, временной селектор и второй усилитель, выход которого соединен ссоответствующим входом сумматора, атакже соединенные последовательно 25трцггер, ждущий кварцевый генератор,К декадных счетчиков частоты, выходпоследнего из которых связан с входомтриггера, второй вход которого связан с выходом блока выделения поверх-ЗОностного эхо-импульса, двоично-десятичные дешифраторы по числу декадных счетчиков частоты, входы каждогоиз которых связаны с выходами соответствующего декадного счетчика, Итриггерами с К-входовой схемой И каждый и наборным полем, включенныммежду дешифраторами и триггерами Г 13,Недостатками известного устройстваявляются низкая точность, обусловленная необходимостью одновременной подстройки нескольких усилителей н большого количества длительностей управляющих импульсов, а также низкая надеяцость, обусловленная 45сложностью схемы,Наиболее близким к предлагаемомуявляется ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор 5 Озондирующих импульсов, совмещенныйультразвуковой преобразователь, усилитель, регулируемый усилитель и измерительный блок, последовательносоединенные селектор, входами подключенный к сицхронизатору и выходуусилителя, триггер и схему совпаде ций, генератор тактов, подключенный к второму входу схемы совпадений, между выходом схемы совпадений и вторым входом регулируемого усилителя включен преобразователь время-код, выход триггера через формирователи соединен с выходами синхронизатора и усилителя Г 23.В этом дефектоскопе после превышения эхо-сигналом от дефекта выбранРного порога обеспечивается формирование цифрового кода, вес которого обратно пропорционален затуханию ультразвука в контролируемом иэделии. Этот код в блоке умножения, который используется в качестве регулируемого усилителя, обеспечивает компенсацию ослабления сигнала, Масштаб по оси времени устанавливается вручную по йредварительной градуировке генератора тактов,Недостатком этого дефектоскопаявляется низкая точность, связаннаяс тем, что закон ВРЧ однозначно задан законом преобразования время-коди допускает возможность управлениятолько за счет изменения масштабапо оси времени. В то же время в ря 1де случаев, особенно для фокусирующих,раздельно-совмещенных и некоторыхдругих видов датчиков, зависимостьдля закона ВРЧ получается весьмасложная, выражается немонотоннойфункцией и не может быть представлена с помощью такого преобразователя. Другим недостатком известногодефектоскопа является ручная цастройка, препятствующая его использованиюв автоматических устройствах.Цель изобретения - повышение точности и расширение Функциональныхвозможностей ультразвукового дефек-.тоскопа,Поставленная цель достигаетсятем, что ультразвуковой дефектоскоп,содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, совмещенный ультразвуковой преобразователь, усилитель,.регулируемый усилитель и измерительный блок, последовательно соединенные селектор, входами подключенныйк синхронизатору и выходу усилителя,триггер и схему совпадений, генератор тактов, подключенный к второмувходу схемы совпадений, снабжен по.следовательно соединенными счетчиком, входом подключенным к выходу схемы совпадений, а одним из выхо155 дов - к второму входу триггера, блоком памяти и цифроаналоговым преобразователем, выходом подключенным квторому входу регулируемого усилитеДефектоскоп работает следующимобр азом. Синхронизатор 1 вырабатывает ЗО импульс запуска, по которому генератор 2 возбуждает преобразователь3, являющийся преобразователем электрического сигнала в ультразвуковойимпульс. Этот импульс посылается в 35контролируемое изделие (не показано),отражается от поверхности дефектови, возможно, дна контролируемогоизделия и воспринимается преобразователем 3, который отраженные ультра Озвуковые сигналы преобразует в элек;трические. Эти электрические сигналы усиливаются усилителем 4 и передаются через регулируемый усилитель5 в измеритепьный блок 6, например, ф 5на электронно-лучевую трубку, печатающее устройство и т.п. Сигнал с выхода усилителя 4 поступает также навход селектора 7, на второй вход которого из синхронизатора 1 подается 5 Остробирующий импульс, разрешающийпередачу сигнала.с выхода усилителя4 на первый вход триггера 8. Этим сиг.налом триггер 8 устанавливаетсяв состояние "1", открывая схему 9 5совпадений, благодаря чему тактовыеимпульсы генератора 10 через схему9 совпадений поступают на вход счетля. 5На чертеже схематически представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.Дефектоскоп содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, О генератор 2 зондируницих импульсов, совмещенный ультразвуковой преобразователь 3, усилитель 4, регулируемый усилитель 5 и измерительный блок б, последовательно соединенные се лектор 7, входами подключенный к синхронизатору 1 и выходу усилителя 4, триггер 8 и схему 9 совпадений, генератор 10 тактов, подключенный к второму входу схемы 9 совпадений, 2 О последовательно соединенные счетчик 11, одним из выходов подключенный к второму входу триггера 8, блок 12 памяти и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13, выходом подклю ченный к второму входу регулируемого усилителя 5. 937чика 11. Селектор 7 открывается на предварительно рассчитанный интервал времени, в течение которого ожидается поступление на преобразователь 3 импульса, отраженного от передней грани контролируемого изделия, так что момент включения счетчика 11 соответствует началу зоны контроля ультразвукового дефектоскопа, если дефектоскоп работает в режиме контроля с совмещенным или раздельно-совмещенным преобразователем. 3 с помощью продольных волн с иммерсионным или щелевым контактом, В некоторых случаях, например при контроле методом нормальных волн, этого импульса нет. В этом случае селектор 7 не нужен, в синхронизаторе 1 вырабатывается импульс запуска счетчика 11, задержанный на заранее выбранное время относительно момента запуска генератора 2, и подается на тот же первый вход триггера 8 (на чертеже соот-, ветствующие цепи не показаны) . Блок 12 памяти представляет собой запоминающее устройство: постоянное или перепрограммируемое (ПЗУ или ППЗУ), в котором предварительно записаны числа, определяющие значение напряжения на выходе ЦАП 13. Каждому состоянию счетчика 11 ставится в соответствие одно из чисел (слов) блока 12 памяти, Таким образом, на выходе ЦАП 13 по мере заполнения счетчика 1 одно за другим сменяются значения напряжения. Регулируемый усилитель 5 является управляемым усилителем, коэффициент усиления которого для сигнала на втором входе является функцией напряжения на первом входе, Напряжение на выходе ЦАП 13 изменяется во времени, причем скорость смены значений определяется частотой, на которой работает генератор 10 памяти, а сами эти значения - кодом содержащихся в ячейках блока 12 памяти чисел,Предлагаемая схема позволяет получить практически любую заданную за" зависимость чувствительности дефектоскопа во времени, эта зависимость должна быть заложена в блок 12 памяти. В блок 12 памяти может быть (в соответствии с его емкостью) заложено одновременно несколько зависимостей с выбором любой из них по внешнему сигналу, определяющему ту часть памяти, из которой выбираетсяЗаказ 3132/39 Тираж 897 Подписное ВНИИЛИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 информация. После заполнения счетчика 11 импульсов с его выхода переполнения триггер 8 устанавливается в фОфОсновные узлы дефектоскопа общеизвестны, выполняются на серийно выпускаемых интегральных схемах серии К 155 и др. Преимущества предлагаемого дефектоскопа определяются введением блока памяти, выполненного, например, наППЗУ с соответствующими узламиуправления и включенного между блоком памяти и регулируемым усилите лем ЦАП. Такое соединение позволяетв зависимости от конкретного со"держания памяти ППЗУ) получитьпрактически любую временную зависимость коэФФициента передачи тракта 10 от преобразователя до измерительного блока.