Устройство для неразрушающего контроля объектов

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК бй 4 С 01 И дарственныйЛенинаВ.В. Войнило,ироков ельство СССР 27/82, 1978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГОКОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может найти применение для обнаруженияи распознавания объектов, отличающихся по своим электрическим свойствам от окружающей среды. Целью изоб-,ретения является повышение помехоустойчивости и надежности результатов нераэрушающего контроля объектов.Эта цель достигается тем, что в уст,ЯО 143605 ростве используются генератор переменного тока, выход которого подключен к источнику электрического поля,система полосовых фильтров по количеству приемных элементов, причемвходы фильтров подключены к выходамсоответствующих приемных элементов,а выходы - к входам коммутатора. Вустройстве используются также блоквыборки и хранения, первый вход которого подключен к выходу детектора,второй вход соединен с входами счетчика и генератора линейно изменяющегося напряжения и подключен к выходузадающего генератора, а выход подключен к первому входу первого сумматора. Совокупность выходных сигналовсумматоров обеспечивает формированиена индикаторе изображения объекта,полученного разверткой по строкамсистемы приемных элементов со ступенчатой интерполяцией сигнала в преде-лах строки. 2 ил.Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может найти применение для обнаружения и распознавания объектов, отличающихся по своим электрическим свойствам от окружающей среды, а также для обнаружения внутренних неоднородностей диэлектрических объектов (т.е, может использоваться в качестве системы 1 О электровидения) .Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности контроля за счет устранения помех от внешних источников электромагнитного поля 15 и устранения необходимости периодической подстройки режимов блоков устройства.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.Устройство содержит генератор 1 переменного тока типа Г 3-56, подключенный к источнику 2 электрического по, ля, систему приемных элементов 3, полосовые Фильтры 4, коммутатор 5, детектор 6, блок 7 выборки-хранения, первый сумматор 8, индикатор 9, задающий генератор 10, счетчик 11, первый о 12 и второй 13 цифроаналоговые преобразователи, второй сумматор 14 генератор 15 линейно изменяющегося напряжения. Позицией 16 на фиг. 1 обозначен объект изображение которого935 формируется на индикаторе 9.Каждый приемный элемент 3 системы подключен через соответствующий поло- совой фильтр 4 к входу коммутатора 5, выход которого соединен с входом40 детектора 6. Задающий генератор 10 подключен ксчетному входу счетчика 11, управляющему входу блока 7 выборки-хранения и входу запуска генератора 15 линейно изменяющегося на 45 пряжения. Выход детектора 6 подключен к информационному входу блока 7 выборки и хранения. Первый вход сумматора 8 подключен к выходу блока 7 выборки хранения, второй - к выходу цифроаналогового преобразователя 12, 50 а его выход - к первому входу индикатора 9.Выходы счетчика 11 подключены к управляющим входам коммутатора 5 и к55 входам цифроаналоговых преобразователей 12 и 13, причем к входам преобразователя 12 подключены выходы счетчика 11, задающие номер строки п матрице приемных элементов, а к вх.дам преобразователя 13 - выходы счетчика 11, определяющие номер приемного элемента в строке. (В случае, если используется не матрица, а линейная система приемных элементов со сканированием, номер строки может задавать положение линейки приемных эле" ментов. Соответствующая связь показана на фиг. 1 пунктиром).Устройство работает следующим образом.Источник 2 электрического поля под воздействием генератора 1 переменного тока создает в зоне контроля переменное электрическое поле, напряженность которого в каждой точке пространства изменяется по заданному закону, в частности, как гармоническая функция времени с частотой, равной частоте сигнала генератора 1.Система приемных элементов 3 преобразует величину напряженности поля в точках пространства, соответствующих местам установки отдельных приемных элементов, в электрические сигналы, К выходу каждого приемного элемента 3 системы подключен отдельный полосовой фильтр 4, настроенный на частоту генератора 1.Таким образом, на выходах полосовых фильтров 4 имеются гармонические сигналы с частотой, равной частоте сигнала генератора 1, и амплитудой, пропорциональной напряженности поля, создаваемого источником 2 в окрестности соответствующих приемных элементов 3.Выходные сигналы фильтров 4 периодически опра 1 пиваются коммутатором 5, причем номер опрашиваемого приемного элемента 3 задается двоичным кодом на выходах счетчика 11.Выходной сигнал задающего генератора 10 (фиг. 2 а) поступает на счетный вход счетчика 11, формируя номер очередного опрашиваемого приемного элемента 3 системы. С приходом очередного импульса генератора 10 значение двоичного кода на выходах счетчика 11 увеличивается на единицу.Когда опрошены все элементы 3 системы, счетчик 11 сбрасывается в исход - ное состояние, и опрос начинается сначала.На фиг. 2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства в частном случае, когда кисте 1436055ма приемных элементов 3 представляет собой матрицу размером 44,Во время опроса очередного приемного элемента 3 выход соответствующего полосового фильтра 4 подключает 5ся коммутатором 5 к входу детектора6, на выходе которого формируетсянапряжение, пропорциональное амплитуде выходного сигнала фильтра 41 О(фиг. 2 б).В момент прихода очередного импульса генератора 10 это напряжение запоминается в блоке 7 Выборки-хранения(фиг. 2 в). Выходы старших разрядовсчетчика 11 (для рассматриваемогопримера это два старших разряда изчетырех) поступают на входы цифроаналогового преобразователя 12, формируя на выходе последнего напряжение,пропорциональное номеру просматриваемой строки в матрице приемных элементов 3 (фиг. 2 д). Это напряжениескладывается в сумматоре 8 с выходным напряжением блока 7 выборки 25хранения и поступает на первый входиндикатора 9,Выходы младших разрядов счетчика111 (для рассматриваемого примера "это два младших разряда из четырех)поступают на входы цифроаналоговогопреобразователя 13, формируя напряжение, пропорциональное номеру приемного элемента 3 в строке системы(фиг. 2 г). Это напряжение складывается в сумматоре 14 с выходным напря"35жением генератора 15 линейно изменяющегося напряженияЗапуск генератора 15 осуществляется по сигналу генератора 10 а пиковое значение амФ40плитуды выходного сигнала выбираетсяравным кванту выходного сигнала цифроаналогового преобразователя 13(фиг. 2 ж),Таким образом, на выходе сумматора 14 имеем сигнал, представляющий45собой пилообразную функцию времени(фиг. 2 з). Совокупность выходныхсигналов сумматоров 8 и 14 обеспечивает формирование на индикаторе 9изображения объекта 16, полученногоразверткой по строкам системы 3 приемных элементов со ступенчатой интерполяцией сигнала в пределах строки.Изображение объекта 16 формируется только в том случае, если электрические характеристики объекта 16 отличаются от характеристик среди,т.е, предлагаемое устройство может быть использовано для обнаружения неоднородностей в сплошных средах, поиска объектов в оптически непрозрачных средах.Если имеется эталонный образ (изображение) какого-либо класса объектов, предлагаемое устройство может быть использовано для контроля отклонений параметров исследуемого объекта (геометрических и физических) от эталонного.Формула изобретенияУстройство для неразрушающего контроля объектов, содержащее источник электрического поля, систему приемных элементов, коммутатор, задающий генератор и последовательно соединенные первый сумматор и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности контроля, оно снабжено подключенным к источнику электрического поля генератором переменного тока, полосовыми фильтрами по числу приемных элемен" тов, подключенных входами к соответствующим приемным элементам, а выходами - к соответствующим входам коммутатора, последовательно соединенными детектором, вход которого подключен к выходу коммутатора, и блоком выборки-хранения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, последовательно. соединенными счетчиком импульсов, вход которого подключен к выходу задающего генератора и первым цифроаналоговым преобразователем, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, последовательно соединенными вторым цифроаналоговым преобразователем, вход которого подключен к второму выходу счетчика импульсов, и вторым сумматором, выход которого подключен к второму входу индикатора, и генератором линейно изменяющегося напряжения, вход которого и второй вход блока выборки-хранения подключены к выходу задающего генератора, выход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к второму входу второго сумматора, а выходы счетчика импульсов подключены соответственно к управляющим входам коммутатора./5 венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектцая, 4 рои Тираж 847 В 11 ИИПИ Государственного по делам иэобретений 113035, Москва, Ж"35, Раувкомитета ССи открытийкая наб., д