Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АевТОв СКОНУ СЗИДЮТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскикСоциалистичвсниаРеспублик а 905774(51)М. Кл.6 01 й 29/04 6 ЬвудвретюеХ квватвт СИР вф деаавю юабрвтееиХ и еткрытвй.С.Витюк и С,И,Ногин но-исследовательскии институт строите конструкций Госстроя СССР(5 РАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к неразру- аающим испытаниям ультразвуковым ме тодом и может быть использовано для контроля качества материалов.Известно ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, пороговые каскады, формирова" тель импульсов, схему И и аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 1 1.Недостатком известного устройства является низкая производительность контроля.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, регулируемый усилитель первый пороговый каскад и первую схему И, второй пороговый каскадвыход которого подключен к выходурегулируемого усилителя, схему задержки, АЦП, вторую схему И, триггер и генератор импульсов, выход ко. з торого подключен ко второму входурегулируемого усилителя 1 2 1.Недостатком известного устройства является низкая производительность контроля, так как не поэволяв ет производить автоматический отсчет.времени реверберации ультразвуковыхимпульсов.Цель изобретения - повышение про"изводительности контроля., Поставленная цель достигаетсятем, что ультразвуковое устройстводля контроля качества материалов,содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зонди, рующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь,регулируемый усилитель, первый пороговый каскад и первую схему И, вто 3 905 рой пороговый каскад, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя, схему задержки, АЦП, вторую схему И, триггер и генератор импульсов, выход которого подключен ко 5 второму входу регулируемого усилителя снабжено последовательно соединеннцми третьим пороговым каскадом, вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя, третьей схе мой И, и реверсивным счетчиком, выход которого подключен к первому входу второй схемы И, четвертой схемой И, первый вход которой подключен к выходу третьего порогового каскада, а выход - ко второму входу реверсивного счетчика, пятой схемой И, включенной между триггером и синхронизатором, и мультивибратором, первый вход которого соединен с вцходом пя" 20 ТОЙ схемы И.а ВыхОДы - кО вторым входам схем И и входу генератора им" :пульсов, первый вход триггера подклю.чен к выходу первой схемы И, а вто" ;рой вход - к выходу синхронизатора, И схема задержки включена между первой схемой И и АЦП и соединена с третьим входом реверсивного счетчика, а выход второй схемы И соединен с треть. им входом АЦП. ЭОНа чертеже представлена блок"схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, устанавливаемые на изделие 5, регулируемый усилитель 6, первый пороговый каскад 7 и первую схему 8 И, второй пороговый каскад 9, вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя 6, схему 10 задержки, АЦП 11, вторую схему 12 И, триггер 13 и генератор 14 импульсов, выход которого подключен ко второму входу регулируемого усилителя 6, последовательно соединенные третий пороговый каскад 15, вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя 6, третью схе му 16 И и реверсивный счетчик 17,. выход которого подключен к первому входу второй схемы 12 И, четвертую схему 18 И, йервый вход которой подключен к выходу третьего порогового55 каскада 15, а выход - ко второму входу реверсивного счетчика 17, пятую схему 19 И, включенную между триггером 13 и синхронизатором 1, и мультивибратор 20, первый вход которогосоединен с выходом пятой схемы 19 И,а выходы - ко вторым входам схем 8,11, 16 и 18 И и входу генератора 14импульсов. Первый вход триггера 13подключен к выходу первой схемы 8 И,а второй вход - к выходу синхрониза-,тора 1. Схема задержки включена между первой схемой 8 И и АЦП 11 и соединена с третьим входом реверсивногосчетчика 17, а выход второй схемы 12И соединен с третьим входом АЦП 11Устройство работает следующимобразом.Синхронизатор 1 запускает генератор 2 зондирующих импульсов, обеспечивающий возбуждение в излучающемпреобразователе 3 импульсов ультразвуковьх колебаний (УЗК), Прошедшиечерез контролируемое изделие 5 импульсы УЗК воспринимаются приемнымпреобразователем 4 и с. его выходапоступают на регулируемый усилитель6. На управляющий вход усилителя 6подается изменяющееся по заданномузакону, например экспоненциальному,напряжение с выхода генератора 14,плавно регулирующее коэффициент усиления усилителя,Пороговый каскад 9 формирует изусиленных импульсов УЗК на уровнеО, пачки прямоугольных импульсов,поступающих на первый вход АЦП 11,на второй вход которого поступаютимпульсы с выхода схемы 12 И, а натретий вход - с выхода схемцф 10 задержки. Для получения импульсов управления сбросом АЦП 11 одновременно с запуском генератора 2 зондирующих импульсов импульсом с выхода синхронизатора 1 производится запуск триггера 13, выходные ммпульсы которого подаются на один из входов схемы 19 И, На второй вход этой схемы поступают импульсы со второго выхода синхронизатора 1, задержанные по отновению к импульсам запуска триггера ,13 на время, большее времени прохождения максимальной амплитудой импульсов УЗК контролируемого изделия, Одновременно пороговый каскад 7 формирует из усиленных импульсов УЗК на уровне О пачки прямоугольных импульсов, поступающих на один из входов схемы 8 И, которая по второму90577 Формула изобретения 40 45 входу управляется импульсами с выхода мультивибратора 20.При совпадении импульсов на вхо" дах схемы 8 И на ее выходе появляютЪ ся импульсы, которые осуществляют возврат триггера 13 в исходное состояние, Вследствие этого Формируемые триггером 13 импульсы не совпадают по времени, с импульсами синхронизатора 1, подаваемыми на схему 19 И.По мере уменьшения коэффициента усиления усилителя в очередной из циклов посылки зондирующих импульсов максимальная амплитуда импульсов УЗК на его выходе становится меньшей 0 , на выходе порогового каскада 7 перестают появляться импульсы и триггер 13 не возвращается в исходное состояние. На выходе схемы 19 И появляется импульс, который за пускает мультивибратор 20, Последнийпри этом формирует импульс, длитель-ность которого определяет продолжительность времени индикации результатов измерений. Этим импульсом проиэво 5дится .сброс показаний АЦП 11, блокировка схемы 8 И, возврат генератора1 ц импульсов в исходное состояние,при котором обеспечивается максимальный коэффициент усиления усилителя 6, ЗОа также блокировка схем 12,16 и 18 И.. Для получения интегрального импульса, соответствующего концу. измеряемого времени реверберации, пороговый каскад 15 формирует из усиленных импульсов УЗК на уровне Оэ пачки прямоугольных импульсов, поступающих на первые входы схем 16 и 18 И, выходыкоторых соединены со входами суммирования и вычитания соответственно реверсивного счетчика 17, До тех пор, пока амплитуДа импульсов УЗК на выхо" де усилителя 6 не достигнет уровняО, схема 18 И поддерживается в открытом состоянии потенциалом с выходамультивибратора 20. Пачки импульсовс выхода порогового каскада 15 при этом, пройдя через схему 18 И, поступает на.вход суммирования реверсив 56 ного счетчика 17. Количество импульсов в пачках запоминается и хранится в последнем до появления очередного импульса, поступающего на вход сброс счетчика с выхода схемы 10 задержки. В момент достижения амплитудой импульсов УЗК уровня О, сброс счетчика 17 не происходит, т.е. в нем запоминается количество импуль-,6сов, равное числу переходов, усиленных УЗК через уровень О в момент приведения их амплитуд к зад"нному уроню 02.С запуском мультивибратора 20 потенциалом с его выходаоткрываются схемы 16 и 18 И. Следующая вслед за этим пачка импульсов с выхода порогового каскада 15, пройдя через схему 18 И, поступает на вход вычитания счетчика 17. При этом последним импульсом в пачке счетчик устанавлива" ется в нуль и на его выходе появляется импульс, который, пройдя через схемы 12 И, поступает на вход АЦП 11. Так как при этом импульс, поступающий на вход АЦП 11, формируется на уровне Оусиленных УЗК, то, следовательно, в нем производится запоминание временного интервала, равного времени реверберации, измеренном на относительных уровнях 04 /ОО/О.1Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от известного обес. печивает автоматическое селектирова" ние интервального импульса конца измеряемого времени реверберации ультразвуковых импульсов в контролируемом изделии и автоматический отсчет его значений. При этом трудоемкость измерения времени реверберации сни" жается более чем в 3 раза.Ф Ультразвуковое устройство для койтроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, регулируемый усилитель, первый пороговый каскад и первую схему И, вто.рой пороговый каскад, вход которого . подключен к выходу регулируемого усилителя, схему задержки, аналого" цифровой преобразователь (АЦП), вторую схему И, триггер и генератор импульсов, выход которого подключен ко второму входу регулируемогО уси-, лителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения произво" дительности контроля, оно снабжено последовательно соединенными третьим пороговым каскадом, вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя, третьей схемой И, и ревер7 90577 ч 8 сивным счетчиком, выход которого ду синхронизатора, Схема задержки подключен к первому входу второй включена между первой схемой И и АЦП схемы И, четвертой схемой И, первый и соединена с третьим входом ревервход которой подключен к выходу треть сивного счетчика, а выход второй его порогового каскада, а выход - косхемы И соединен с третьим входом второму входу реверсивного счетчика, АЦП.пятой схемой И, включенной междутриггером и синхронизатором, и муль- Источники информации, тивибратором первый вход которого принятые во внимание при экспертизе соединен с выходом пятой схемы И, а в 1, Авторское свидетельство СССР выходы - ко вторым входам схем И и У 579577, кл. С 01 М 29/04, 1976. входу генератора импульсов, первый 2. Авторское свидетельство СССРвход триггера подключен к выходу пер по заявке ь" 2808295/28, вой схемы И, а второй вход - к выхо- кл. 6 01 й 29/04, 1979 (прототип). гСоставитель Л.Лущенко Техред И,Рейвес Корректор А, Грицен тор Л,Пли раж 882 дарстве м изоор ква, 1 МЗаказ 35 б/62 ВНИИПИ Г по д 113035, Подписноеа СССРытийнаб., д. М 5 ного комит тений и от 5, Раушска илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,