Ультразвуковой дефектоскоп

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК И 9 1)4 С О И 29/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тельство СССР1 И 29/04, 198 неразруовым мевано для изделии тельнои ности я расши тот, пои достоустранетактовы о преоб- симумов полуволн го сигнала частот дефНа фиг. схема ульт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковымметодом и может быть использованодля дефектоскопии материалов и изделий металлургической, машиностроительной и других отраслей промьппленности. Целью изобретения являетсярасширение диапазона рабочих частот,повышение помехоустойчивости и досто Изобретение относится к шающему контролю ультразвук тодом и может быть использо дефектоскопии материалов и металлургической,машиностро и других отраслей промышленЦелью изобретения являет рение диапазона рабочих час вышение помехоустойчивости верхности контроля за счет ния влияния фазового сдвига импульсов аналого-цифровог разователя относительно мак инимаемого ультразвуковопри изменениях рабочихктоскопа. представлена структурнаяаэвукового дефектоскопа; верности контроля за счет устранениявлияния фазового сдвига тактовыхимпульсов аналого-цифрового преобразователя относительно максимумовполуволн принимаемого ультразвукового сигнала при изменении рабочихчастот дефектоскопа Использованиев устройстве дополнительных блоков:цифроаналогового преобразователя,стробируемого компаратора, четыреходновибраторов, двух схем И, двухсхем ИЛИ и триггера, позволяет измерять максимальное значение принятого ультразвукового сигнала за циклзондирования в. пределах длительностизоны контроля в широком диапазоне рабочих частот дефектоскопа и при воздействии высокочастотной помехи без перестройки блоков формирования тактовыхимпульсов в процессе контроля. 2 ил. на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу дефектоскопа.Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные гене ратор 1 импульсов возбуждения, ультразвуковой преобразователь 2 и усилитель 3, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 и регистратор 5 и компаратор 6, последовательно соединенные первый одновибратор 7, вход которого подключен к выходу генератора импульсов возбуждения, второй одновибратор 8 и третий одновибратор 9, выход которого подключен к второму входу регистратора 4, четвертый одновибратор 10, последовательно соединенные первую схему И 11, вход которой подключен149922к выходу компаратора 6, первую схемуИЛИ 1, триггер 13 и вторую схемуИ 14, выход которой подключен к тактируемому входу АЦП 4, вторую схемуИЛИ 15, генератор 16 тактовых импупьсов и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 17, вход которого подключен к выходу АЦП 4, выход - к первому входу компаратора 6, выход генератора 16 тактовых импульсов подключен к вторым входам компаратора 6,триггера 13 и второй схемы И 14 ипервому входу второй схемы ИЛИ 15,третий вход компаратора 6 подключен 15к аналоговому входу АЦП 4 и выходуусилителя 3, второй вход схемы ИЛИ15 подключен к выходу первой схемыИЛИ 12, выход второго одновибратора8 подключен к входу четвертого одновибратора 10.и второму выходу первойсхемы И 11, выход четвертого одновибратора 10 подключен к второмувходу первой схемы ИЛИ 12.В качестве элементной базы длябыстродействующего параллельного АЦПможет быть использована микросхема1107 ПВ 2, для ЦАП - микросхема1118 ПА 1, а для компаратора - микросхема К 597 СА 2 с воэможностью стробирования и запоминания выходного сигнала.Позициями 18-41 на .фиг.2 обозначены сигналы с блоков усилителя 3 .дефектоскопа, 35Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом,Генератор 1 импульсов возбуждения вырабатывает импульсы 18 (фиг.2)с периодом повторения, определяющим 40цикл работы дефектоскопа. Под воздействием импульса 18 первый одновибратор 7 (фиг.1) вырабатывает импульс19 задержки, длительность которогоопределяет неконтролируемую зону 45задаваемую оператором, Отрицательнымфактором импульса 19 задержки запускается второй одновибратор 7, вырабатывающий импульс 20 зоны контроля,длительность которого задается оператором, Положительным фронтом импульса20 зоны контроля запускается четвертый одновибратор 10, вырабатывающийимпульс 21 начальной установки, аотрицательным фактором - третий одно-)5вибратор 9, вырабатывающий импульс22 записи.Ультразвуковой преобразователь 2преобразует электрический импульс 2 418 возбуждения в акустический сигнал, который распространяется в контролируемом изделии, отражается от неоднородностей в нем и принимается ультразвуковым преобразователем 2, который преобразует ультразвуковые колебания в электрический сигнал, поступающий на вход усилителя 3, Усиленный сигнал 23 дефекта с выхода усилителя 3 поступает на первый вход аналого-цифрового преобразователя 4, Условно сигнал 23 дефекта изображен с периодом частоты заполнения и амплитудой в увеличенном временном и амплитудном масштабе, содержит первый 24 и третий 25 полу- периоды с показанным соотношением амплитуд. Генератор 16 тактовых импульсов вырабатывает последовательность тактовых импульсов 26. Такто" вые импульсы 27 генератора 16 поступают на вторые входы триггера 13 и второй схемы И 14. Четвертый одно- вибратор 10 вырабатывает импульс 28 начальной установки длительностью в 2-2,5 периода тактовых импульсов 27, поступающий на второй вход первой схемы ИЛИ 12, с выхода которой он поступает на информационный вход триггера 13, подготавливая следующий этап работы, Положительным фронтом очередного тактового импульса 27, поступившего после импульса 28 начальной установки, триггер 13 взводится и вырабатывает импульс 29 управления, поступающий на первый вход второй схемы И 14, На второй вход второй схемы И 14 поступают тактовые импульсы 27 и проходят через нее на тактируемый вход аналого-цифрового преобразователя 4. Так как длительность импульса начальной установки выбрана в пределах 2-2,5 тактовых импульсов 27, то на выход второй схемы И 14 проходят два импульса 30 установки. Их количество выбрано равным двум,. так как это минимальное число импульсов, обеспечивающих прохождение информации с входа аналого-цифрового преобразователя 4 на его выход.Таким образом, в начале импульса 20 зоны контроля на выходе АЦП 4 устанавливаетея код начального значения сигнала. Если он равен нулю, значит устанавливается код нуля. С приходом первого полупериода 24 сигнала 23 дефекта на третий вход компаратора 6, превьпнающего пороговыйуровень, поступающий с выход; цифроаналогового преобразователя 7 на первый вход компаратора Ь, и тактового импульса 26 на второй вход компаратора 6 вырабатывается первый импульс 31 управления компаратора 6, который в виде импульса 32 увеличенного мазеп)таба представлен на фиг, 2, . При разрешающем импульсе 20 зоны контроля, поступающем на второй вход первой схемы И 11, импульс 32 через первую схему ИЛИ 12 поступает на первый вход триггера 13 и второй вход второй схемы ИЛИ 15. С приходом положительного фронта первого тактового импульса 27 после импульса 32 триггер 13 взводится, и, вырабатывая импульсы 33, открывает вторую схему И 14, которая начинает пропускать последовательность тактовых импульсов 34 первого полупериода. Вторая схема ИЛИ 15 под воздействием тактовых ймпульсов 27 и импульса 32 управления вырабатывает последовательность импульсов 35 сброса, отрицательным фронтом которых триггер 13 устанавливается в нулевое состояние. Отрицательный фронт импульса 36 сброса формируется по окончании последнего тактового импульса 27. Нулевое состояние триггера 13 запрещает поступление тактовых импульсов 27 через вторую схему И 14 и на тактируемый вход АЦП. Следовательно, пока возрастает уровень первого полупериода 24 и формируется. импульс 31 управления компаратора 6, на тактируемый вход АЦП 4 поступает первая последовательность 37 тактовых импульсов. На выходе АЦП 4 формируется код возрастающего напряжения. Цифроаналоговый преобразователь 17 преобразует этот код и вырабатывает аналоговый сигнал 38, Во время поступления третьего полупериода 25 на вход компаратора 6 с момента превышения его уровня над установленным значением порога на первом входе формируется второй импульс 39 управления компаратора, под воздействием которого вторая схема И 14 вырабатывает вторую последователънесть 40 тактовых импульсов, а на зыхеде АЦП 4 формируются коды возрастамщего напряжения третьего полупериода 25. По окончании импульса 20 зоны контроля импульсом 22 записи код наибольшего значения сигнала 23 дефекта заносится в ре 10 15 Формула изобретения 20 45 50 55 30 35 40 гистратор 5, и циФровой код 41 фиксируется в его ячейке,Таким образом, дефектоскоп позволяет измерять максимальное значение принятого ультразвукового сигналаэа один цикл зондирования в пределахдлительности зоны контроля в широкомдиапазоне рабочих частот (0-.7 ИГц)и при воздействии высокочастотнойпомехи беэ перестройки блоков формирования тактовых импульсов в процессе контроля,Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов возбуждения, ультразвуковой преобразователь и усилитель,.последовательно соединенныеаналого-цифровой преобразователь ирегистратор и компаратор, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона рабочих частот,повышения помехоустойчивости и достоверности контроля,он снабжен последовательно соединеннымипервым одновибратором, входкоторого подключенк выходугенератора импульсов возбуждения,вторым одновибратором и третьим одновибратором, выход которого подключен к второму входу регистратора,четвертым одновибратором, последовательно соединенными первой схемой И,вход которой подключен к выходу компаратора, первой схемой ИЛИ, триггером и второй схемой И, выход которойподключен к тактируемому входу аналого-цифрового преобразователя, второйсхемой ИЛИ, генератором тактовых импульсов и цифроаналоговым преобразователем, вход которого подключенк выходу аналого-цифрового преобразователя, выход - к первому входу компаратора, выход генератора тактовых импульсов подключен к вторымвходам компаратора, триггера и второй схемы И и первому входу второй схемы ИЛИ, третий вход компаратора подключен к аналоговому входу аналогоцифрового преобразователя и выходуусилителя, второй вход второй схемы ИЛИ подключен к выходу первой схемыИЛИ, выход второго одновибратораподключен к входу четвертого одновибратора и второму входу первой схемы И, а выход четвертого одновибратора подключен к входу первой схемы1499222Составитель В.Белозеровактор И,Горная Техред М,Дидык Корректор Л.Патай Заказ 4683/41 Тираж 789 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагар