Ультразвуковое устройство для контроля структуры материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 4 С 01 иг ф фМ3 Фу й ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СЕИД(46) 30, 11.85. Бюл. Яф 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке не- разрушающих методов и средств контроля качества материалов и Проектно- технологический институт "Знергомонтажпроект"(56) Авторское свидетельство СССР В 280031, кл. С 01 И 29/00, 1968.Авторское свидетельство СССР В 268728, кл. С 01 М 29/04, 1963.(54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ,содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор развертки и индикатор, электроакустический преобразователь, усилитель,вЫход которого подключен к входуиндикатора; два генератора импульсови колебательную систему, выполнен"ную из двух последовательно соединенных колебательных контуров, входы.8011 52 каждого иэ которых соединены с выходом соответствующего генератораимпульсов, а выход колебательнойсистемы подключен к электроакустическому преобразователю, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, оноснабжено одновибратором и схемойуправления, входы которых подключены к синхронизатору, коммутатором идвумя схемами заряда, подключеннымивходами к выходам коммутатора, авыходами к первым входам соответственно первого и второго генераторовимпульсов, вторые входы которых сое"динены соответственно с третьим ичетвертым выходами коммутатора, селектором, первый вход которого соединен с вторым выходом схемы управления, второй вход соединен с выходомусилителя, а выход - с регулирующимвходом усилителя, и соединенными последовательно измерителем отношений,первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй - с первымвыходом схемы управления, н блокомцифрового отсчета, второй вход кото"рого соединен с синхронизатором.1 119Изобретение относится к устройст вам ультразвукового контроля и может использоваться в приборах для оценки , структуры материалов.Цель изобретения - повышение про изводительности контроля.е "РНа фиг. 1 схематически представлено предлагаемое ультразвуковое устройство для контроля структуры материалов;. на фиг. 2 - схема управления в устройстве, вариант выполнения; на фиг. 3 - схема колебательной системы.Устройство содержит последователь но соединенные синхронизаторгенератор 2 развертки и индикатор 3, электроакустический преобразователь 4, усилитель 5, выход которого под" ключен к входу индикатора 3, два генератора 6 и 7 импульсов и колебательную систему 8 с двумя входами, подключенными к выходам соответствующего генерагора 6 и 7 импульсов, а выход колебательной системы подключен к электроакустическому преобразо вателю 4, одновибратор 9 и схему 10 управления, входы которых подключены к синхронизатору 1, коммутатор 11 и две схемы 12 и 13 заряда, подключенные входами к выходам коммутатора 11, а выходами - к первым вхо дам соответственно первого 6 и второго 7 генераторов импульсов, вторые входы которых соединены соответствен. но с третьим и четвертым выходами коммутатора 11, селектор 14, вход которого соединен с вторым выходом схемы 10 управления, второй вход соединен с выходом усилителя 5, а выход - с регулирующим входом усилителя 5, и соединенные последовательно измеритель 15 отношений, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй - с первым выходом схемы управления, и блок 16 цифрового отсчета, второй вход которого соединен с синхронизатором, Преобразователь 4 установлен на контролируемом изделии 17.Схема 10 управления (фиг. 2) содержит триггер 18, вход которого соединен с синхронизатором 1, а первый выход - с вторым входом коммутатора 11, два соединенных последовательно одновибратора 19 и 20, первый иэ которых соединен входом с синхронизатором 1 и служит для задержки строб-импульса, вырабатываемого вторым одновибратором 20, выход которого соединен с первым входом схемы 21 И. Второй вход схемы 21 И соединен с вторым выходом триггера 18, авыход - с первым входом селектора 14.Колебательная система 8 (фиг.3)представляет собой систему из двухсвязанных контуров, первичные контуры которых С 1 и С Ь з являются 10 последовательными, а вторичные С Еи С С Е параллельными. Вторичные5контуры соединены последовательнос преобразователем 4 (на фиг. 3 непоказан). Генераторы 6 и 7 импульсов 15 содержит в простейшем случае тиристор и схему его запуска. Усилитель5 помимо собственно усилителя содержит и детектор.Устройство работает следующим 20 образом.Синхрбнизатор 1 запускает одновибратор 9, который через первый выход коммутатора 11 включает первую схему 12 заряда. За время работы одновибратора 9 происходит зарядкопденсатора С колебательной системы 8 током с первой схемы 12 зарядачерез первый генератор 6 импульсов.Задний фронт импульса одновибратора 309 через третий выход коммутатора 11запускает первьп генератор б импульсов, который разряжает конденсаторС 1 через колебательную систему 8, ф образованную индуктивностью Ь, вторичными контурами 1, С 1. СС и преобразователем 4, и настроенную начастоту Г,. При этом преобразователь4 излучает в контролируемое изделие17 ультразвуковой импульс на первойрабочей частоте Г. В следующем такте синхронизации импульс одновибра- Этора 9 через второй выход коммутатора 11 запускает вторую схему 13заряда и происходит заряд конденсатора С колебательной системы 8 чегрез второй генератор 7 импульсов,Задний фронт импульса одновибратора9 через четвертый выход коммутатора11 запускает генератор 7 импульсов,который разряжает конденсатор Сг через колебательную систему 8, образованную индуктивностью Б, вторичньпчи контурами 1. С СС и преобразователем 4, и настроенную на частоту Г . При этом преобразователь 4 излучает в контролируемое изделие 17 ультразвуковой импульс на второй рабочей частоте Г . Поскольку отноЭ 1 шение рабочих частот примерно равно двум-трем, для уменьшения падения напряжения на частоте Г на неработающем. в это время контуре ЬС 4 С введен конденсатор С , который уве.личивает прозрачность цепочки Ь С 4 на частоте Г . В качестве конденсатора С может быть использована паразитная емкость индуктивности Ь и монтажа.Для исключения возможности одновременного разряда конденсаторов С и С , что приводит к излучению в контролируемое изделие обеих рабочих частот одновременно, служит схема 10 управления, которая обеспечивает прохождение импульсов одновибратора 9 через коммутатор 11 на ту или иную схему заряда в соответствующий период синхронизации и исключает возможность одновременного заряда обеих схем заряда. УЗ-импульс, излученный в контролируемое изделие 17, многократно отражается от его граней и снова преобразуется в преобразователе 4 в электрические импульсы, которые поступают на вход усилителя 5. При работе устройства в теневом или зеркально-теневом режимах контроля к входу усилителя 5 может быть подключен дополнительный принимающий преобразователь. Усиленные и продетектированные сигналы (видеоимпульсы) с выхода усилителя 5 поступают на второй вход селектора 14 АРУ, на первый вход которого поступает строб-импульс АРУ с второго выхода схемы 10 управления. С помощью селектора 14 из серии многократно отраженных от граней изделия импульсов выбирается один, совпадающий по времени со строб-импульсом селектора 14. Выделенный видеоимпульс сравнивается 195239 4по амплитуде с опорным, и вырабатывается сигнал рассогласования, который усиливается и подается на регули.рующий вход усилителя 5. Под воздействием сигнала с выхода селектора 14коэффициент усилителя 5 изменяетсятаким образом, что амплитуда стробированного видеоимпульса автоматически поддерживается на заданном 10 уровне, С выхода усилителя 5 видеоимпупьсы поступают на первый входизмерителя 15 отношений, на второйвход которого поступают сигналы спервого выхода схемы 10 управления.В измерителе 15 отношений происходит запоминание амплитуд видеоимпульсов, соответствующих первой ивторой рабочим частотам, и формируется импульс, длительность которого 20 пропорциональна натуральному логарифму отношения амплитуд этих видеоимпульсов. С выхода измерителя 15отношений сформированный импульс пос.. тупает на первый вход блока 16 цифро 25 вого отсчета. Полученное число индицируется нацифровом индикаторе блока 16 цифрового отсчета. С выходаусилителя 5 видеоимпульсы поступаютна индикатор 3, представляющий собойэлектроннолучевую трубку, на которуюподается также развертка от генератора . развертки, запускаемогосинхронизатором 1. По экрану ЭЛТможно наблюдать визуально за процессом контроля структуры материалов.Использование предлагаемого устройства для контроля структуры материалов позволяет повысить производительность контроля структуры путем устранения ручной установки урочня сигнала и совмещения разночастотных импульсов на экране ЭЛТ.1195239 атай орректор 09/48 Тираж 8ВНИИПИ Государспо делам иэобр113035, Москва, Ж 96 венного комитета СССР етений и открытий 35, Раушская наб д. Подписно каз иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна Составитель Г. Максимочкиедактор С. Лисина Техред М.Пароцай