Устройство для ультразвукового контроля качества материалов и изделий

(57) Изобретение относится к техникеультразвукового контроля качества материалов и изделий и может быть использовано в строительстве, машино-.строении и других отраслях промьпппенности в системах нераэрушающего контроля, Цель изобретения - повьппениедостоверности .контроля за счет уменьшения фазовых напряжений в принятыхсигналах. С помощью двухполупериодного выпрямителя осуществляется инверсия первого полупериода принятогосигнала в случаях, когда искажаетсязнак первого вступления в принятомсигнале, что повьппает достоверконтроля качества материалов. ист гуликий им е(72) И ность 2 ил. Устройство для ультразвукового контроля качества материалов и,изделий содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов и излучающий электроакустический преобразователь 3, последовательно соединенные приемный электроакустический преобразователь 4 и усилитель 5, дифференцирующнй усипитель 6, пороговый элемент 7 и измеритель 8 временных интервалов, подключенный к выходу усилителя 5 двухполупериодный выпрямитель 9, выход которого подключен к входу дифференцирующего усилителя 6, и подключенные к выходу последнего последовательно соединенные детекИзо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 4404593/25-2805,04,8823,03.90. Бюл. 9 11Управление автоматизированноймы планирования, контроля и реования строительства и Московснженерно-строительный институтВ. В. КуйбьипеваВ. М. Савельев, Д. С. Самсонов,Соколов, А. И. Савельев,Евтушенко и А. А. Лапидус620,179,16(088.8)Авторское свидетельство СССР371 63, кл. С 01 И 29/04, 1982.вторское свидетельство СССР33545, кл, С 01 И 29/04, 1983,ение относится к техник ультразвукового контроля качества материалов и изделий и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промьппленности в системах неразрушающего контроля,Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения фазовых искажений в принятых сигналах.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматизации ультразвукового контроля качества материалов и изделий; на фиг. 2 - временные эпюры сигналов, поясняющие его работу. ТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕтор 1 О, второй диффереццирующий усилитель 11, усилитель в ограничите 12 и аналоговый ключ 13, выход которого подключен к входу порогового элемец - та 7, подключенную к выходу последне 5 ,го схему 14 совпадеций, выход которой подключен к входу измерителя 8 интервалов времени, подключенные к выходу синхронизатора 1 последовательно соединенные линию 15 задержки и формирователь 1 б строб-импульсов, выход которого подключен к управляющему входу аналогового ключа 13 и к второму входу схемы 14 совпадений, выход синхронизатора 1 подключен к второму входу измерителя 8 интервалов времени.Устройство работает следующим образом.Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульс 18 (Фиг, 2), запускающий генератор 2 зондирующих импульсов. С формированныи генератором 2 электрический импульс возбуждает в преобра зователе 3 ультразвуковой импульс, излучаемый в контролируемый материал 17, Прошедший ультразвуковой импульс преобразуется преобразователем 4 в электрический сигнал 1 9, который уси гивается вместе с регулярной помехойсилителем 5.При одностороннем прозвучиваниикустически неоднородного материаласледствие интерференции продольнойпоперечнои волн на малых бгзах про 35вучивания и нестабильности точечноо контакта конусных волноводов пребразователей 3 и 4 с поверхностью Материала 17 Фаза первого вступления40 гринятого сигнала может изменяться, 1 ля стабилизации фазы первых полуволн сигнала перед дифференцированием в Определенной полярности (на фиг, 2 ггоказано преобразование сигнала для 45 Йолуволн положительной полярности) к Выходу усилителя 5 подключен двухполу г 1 ериодный выпрямитель 9, В случае поступления на выпрямитель 9 сигнала )50 :,0 в противофазе его первая отрицательная полуволна инвертируется и дальнейшее формирование короткогофронта сигнала в зоне первого экстремума осуществляется путем преобразования только положительных полуволн21 или 22.55С выхода выпрямителя 9 сигнал 23 цодаетсл на дифференцирующш усилитель б. Продиффереццированцый сигнал 24 детектируется детектором 10 и еготеперь уже отрицательная полуволна 25повторно диффереццируется вторым дифФеренцирующим усилителем 11. Окончательное формирование короткого переднего фронта дважды продифференцированного сигнала 26 осуществляется вусилителе в ограничите 12.Сформированный усилителем-ограничителем 12 импульс 27 проходит безизменения через аналоговый ключ 13и поступает на пороговый элемент 7,порог срабатывания которого в отсутствии регулярной помехи устанавливается на уровне, близком к нулевому,а при незначительных помехах - с некоторым превышением их уровня, Формируемый пороговым элементом 7 прямоугольный импульс 29 приходит на первый вход схемы 14 совпадений.Для управления аналоговым ключом13 и схемой 14 совпадений синхронизатор 1 запускает линию 15 задержки,на выходе которой получают импульс30 с регулируемой длительностью,Задним фронтом последнего запускаетсяформирователь 1 б строб-импульса, формирующий регулируемый временный строб311 управления, одновременно подаваечмыи на управляющий вход аналоговогоключа 13 и второй вход схемы 14 совпадений, Импульсом 30 задержки временный строб 31 устанавливается во временной области, соответствующей ожидаемому приходу первой полуволны сигнала в отсутствии регулярных помех,а при допусковом контроле - в областинормированного значения прочностиконтролируемого материала,Одновременный приход на схему 14совпадений импульсов 29 и 3 приводитк формированию на ее выходе прямоугольного импульса с параметрами,аналогичными импульсу 29. Измеритель8 временных интервалов, управляемыйимпульсом 18 синхронизации и сформированным схемой 14 совпадений импульсом 29, измеряет время прохожденияультразвукового импульса в контролируемом материале 17,К омпенсация времени задержки сигнала в элементах электроакустического тракта устройства может осуществляться линией задержки не показана)кпючаемои между синхронизатором 1 иизмерителем 8 временных интервалов.Изобретение позволяет повыситьдостоверность контроля при односто 1 552094роннем и сквозном прозвучивании контролируемого материала эа счет умень- щения фазовых искажений в принятых сигналах,Формула изобретенияУстройство для ультразвукового контроля качества материалов и изделий, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и излучающий электроакустический преобразователь, последовательно соединенные приемный 15 электроакустический преобразователь и усилитель, дифференцирующий усилитель, пороговый элемент и измеритель временных интервалов, о т л и ч а - ,ю щ е е с я тем, что, с целью повы О щения достоверности контроля, оно снабжено подключенным к выходу усилителя двухполупериодным выпрямителем,выход которого подключен к входу дифференцирующего усилителя, подключен-ными к выходу последнего последовательно соединенными детектором, вторым дифференцирующим усилителем,усилителем-ограничителем и аналоговымключом, выход которого подключен квходу порогового элемента, подключенной к выходу последнего схемой совпадения, выход которой подключен к входу измерителя интервалов времени,подключенными к выходу синхронизаторапоследовательно соединенными линиейзадержки и формирователем строб-импульсов, выход которого подключен куправляющеМу входу .аналогового ключаи к второму входу схемы совпадений,выход синхронизатора подключен к второму входу измерителя интервалов времени.аз 326 Тираж 507 Подл митета по изсква, Ж,ени шская роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 НИИПИ Государственного 113035, оеи открытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5