Устройство отображения сигналов дефектоскопа

(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 759929, кл. С 0 1 И 23/04, 1980.2. Крепс Г.Р. "Формирование телевизионного сигнала в дефектоскопах с автоматическим механическим сканированием на основе цифровой памяти", Дефектоскопия, В 6, 1979, с. 106-109, (прототип).(54)(57) УСТРОИСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ ДЕФЕКТОСКОПА, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь и запоминающее ;устройство, а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор, три выхода которого подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя, о т л и,ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности обнаружения дефектовв объектах с переменной толщиной,в него между запоминающим устройством и цифроаналоговым преобразователем введены последовательно соединенные информационными шинами первыйи второй сумматоры, вентиль и коммутатор, а также устройство формирования "окна", при этом выход переполне.ния первого сумматора соединен состробирующим входом коммутатора, авыход переполнения второго сумматорас управляющим входом вентиля, вторыевходы первого и второго сумматорови управляющий вход коммутатора соеди.иены соответственнос тремя выходамиустройства формирования окна.1 10567Изобретение относится к облас 1 и радиационной дефектоскопии, а .змеино к части использующей телевизионные методы для анализа состояния контролируемого объекта.Известен рентгенотелевизионный дефектоскоп 1 1 , содержащий источник излучения, передающую телевизионную камеру с блоком разверток и видео- контрольным устройством, блоки выде О ления сигнала дефекта и изображения контролируемого участка объекта, схему совпадений, смеситель, регистратор, генератор импульсов подсвета экрана видеоконтрольного устройства, сумматор, причем выход передающей телевизионной камеры подключен к пер,вому входу смесителя и ко входу многоканального блока выделения сигнала дефекта, выходы которого через сумма тор подключены к одному из входов схемы совпадений и блока выделения изображения контролируемого участка объекта, связанному с регистратором и вторым входом смесителя, к третьему входу которого через схему совпадений подключен генератор импульсов подсвета, выход смесителя связан со входом видеоконтрольного устройства,Недостатком известного устройства30 является низкая степень дискретизации дефекта по величине дефекта.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой. ство отображения результатов контроля для дефектоскопии изделий телевизионного типа с промежуточным хранением информации в цифровом виде, содержащеепоследовательно включенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), запоминающее устройство (ЗУ), а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор, три выхода которого подключены к управляющим входам ана лого-циФрового преобразователя, запо минающего устройства и цифроаналового преобразователя 1 2 3, При этом выход запоминающего устройства соединен со входом цифроаналогового пре- о образователя.При использовании данного устройства для дефектоскопии изделий с переменной плотностью возникают труднос ти по согласованию динамического диапазона дефектоскопа и устройства отображения информации, так как для лучшего распознавания контролируемого 24 2,объекта по толщине необходимо иметьвысокую степень дискретизации сигнала,поступающего от дефектоскопа в устройство отображения результатов. контроля, что соответствует большомучислу градаций на экране телевизора.Однако, при увеличении числа градаций различимость двух соседних ограничена контрастной чувствительностьюглаза человека, которая не дает возможности надежно различать более20 градаций яркости. Таким образом,при преобразовании сигнала дефектоскопа в устройстве отображения результатов контроля в двоичный кодразрядностью больше четырех, возникают трудности распознания участковизображения близких по яркости..Целью изобретения является повышение надежности обнаружения дефектов в изделиях с.переменной толщиной.Указанная цель достигается тем,что в известное устройство отображения сигналов.дефектоскопа, содержащееПоследовательно соединенные аналогоцифровой преобразователь и запоминающее устройство, а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор,синхрогенератор, три выхода которогоподключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства.и цифроаналого-вого преобразователя, введены последовательно соединенные информационными шинами первый и второй сумматоры, вентиль и коммутатор, а такжеустройство формирования окна, причем выход переполнения первого сумматора соединен со стробирующим входом коммутатора, а выход переполнениявторого сумматора - с управляющимвходом вентиля, вторые входы первогои второго сумматоров и управляющийвход коммутатора соединены соответственно с тремя выходами устройстваформирования окна Настоящее устройство позволяет, сохраняя необходимую степень дискретизации, выводить для визуализации на экран только часть сигнала, содержащую различимое число градаций, с возможностью перемещения визуалиэируемого участка по всему диапазону изменения интенсивности сигнала, при этом верхняя граница выводимого участка соответствует градации белого, а нижняя - черного.1056 3На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого устройства отображения сигналов дефектоскопа,ф на фиг. 2 - развернутая функциональная схема устройства формирова 5 ния окна (УФО), на фиг. 3 - пример прохождения информационного кода.Описываемое устройство (см. фиг. 1) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, запоминающее устройство (ЗУ) 2, первый сумматор 3, второй сумматор 4, вентиль 5, коммутатор 6, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7, телевизионный индикатор 8, синхрогенератор 9, устройство формирования окна (УФО) 10.Устройство работает следующим образом. Информационный аналоговый сигнал преобразуется в АЦП 1 в цифровой код и запоминается в ЗУ 2. Для визуализации информации цифровой код циклически, с периодом определя - емым телевизионными стандартами, считывается на ЗУ 2 и подается на вход первого сумматора 3, на второй вход этого сумматора подается код смещения с УФО 10. УФО 10 обеспечивает ширину и смещение окна по уровню информационного сигнала, а также меняет шаг дискретизации выводимого участка сигнала в зависимости от ширины окна.Таким образом в первом суммато" ре 3 происходит введение в полный сигнал постоянной составляющей, равной коду смещения окна, и если код суммарного сигнала превысит емкость сумматора, то сигнал переполнения с его соответствующего выхода, подаваемый на стробируемый вход коммутарора 6, устанавливает на всех разрядах информационной шины между коммутатором 6 и ЦАП 7 единицы, т.е. происходит ограничение информационного кода на верхней границе окна, что соответствует градации белого на экране индикатора.Цифровой код с выхода первого сум. матора 3 поступает на первый вход второго сумматора 4, а на второй его вход поступает код соответствующий ширине выводимого окна со второго выхода УФО 10, значение которого мойжет меняться от 1 до 2 -1, где а - разрядность устройства отображения.За счет введения постоянной сос тавляющей во второй сумматор 4 происХодит увеличение информационного кода на величину, соответствующую шири 724 4не выводимого окна. С выхода второго сумматора 4 информационный код поступает на вход венткпя 5, который пропускает поступающий код по сигналу переполнения со второго сумматора 4, при отсутствии сигнала переполнения вентиль 5 закрыт, на всех разрядах информационной шины между коммутатором 6 и ЦАП 7 устанавливаются нули, что соответствует ограничению информационного сигнала на нижнем уровне выводимого окна и градации черного на экране индикатора 8. Информационный код с выхода вентиля 5 поступает на вход. коммутатора 6, управляющий вход которого соединен с третьим выходом УФО 10. Для изменения шага дискретизации, выводимого на экран индикатора 8, в зависимости от ширины окна в коммутаторе 6 по команде с УФО 10 осуществляется сдвиг информационного кода влево таким образом, что при минимальной ширине окна младший информационный разряд будет размещен в старшем разряде информационной шины, при этом освободившиеся информационные разряды заполняются единицами.Таким образом, введенные блоки позволяют просмотреть контролируемый объект послойно через окно, размер и положение которого управляются оперативно. Такой контроль позволяет повысить надежность обнаружения дефектов в изделиях с резкими перепада ми толщин за счет увеличения контрастности выводимых на экран изображений.Развернутая функциональная схема устройства формирования окна (УФО) (см. фиг. 2) состоит из двух датчиков: позиционного датчика 11, определяющего ширину окна и шаг квантования, а также датчика 2, 13, ре.зисторов Р 1-Р 11, задающего величиной опорного напряжения, снимаемого с него, уровень смещения окна. Причем датчики объединены между собой таким образом, что диапазон регулировки опорного напряжения (смещения окна) зависит от положения переключателя датчика 11 (ширины окна). Позиционный код,задаваемый с датчика 11,дешифрируется на дешифраторе 14 в двоичный код и подается на информационные входы второго сумматора 15 и управляющие входы 16 коммутатора. Опорное напряжение снимается со второго датчика, преобразуется в цифро105 мюающ 8аеуавюрб,ЮПЩР 5 вой двоичный код на аналого-цифровощпреобраэователе 17 и подается на информационные входы 18 первого сумматора. Переключатель датчика 11 и датчик 12, резистор В расположены нампередней панели прибора, и оператор, установив переключателем требуемую ширину окна, имеет возможность плавно перемещать его с помощью переменного резистора по всей толщине конт" ролируемого объекта в направлении просвечивания.На фиг. 3 приведен пример прохождения информационного кода через элементы 3-6 настоящего устройства. На фиг, За представлена информация, последовательно считываемая из ОЗУ 2 в виде кодов. В примере рассмотрен случайкогда величина окна равна 32, что в схемной реализации соответствует третьему положению переключателя ширины окна, а величина смещения окна равна десяти. На фиг. За положение окна отмечено двумя пунктирными линиями. Смещение окна на рисунке и в устройстве производится от верхне го уровня полного диапазона. На фиг. Зб показаны информационные коды и сигнал переполнения на выходе первого сумматора 3, т.е. результат сложения кода, считанного из ОЗУ,и кода смещения окна. Информационные коды поступают на второй сумматор, а сигнал переполнения, равный единице, в том случае, если входной код из ОЗУ превьппает верхнюю границу "окна", поступает на вход стробирования коммутатора 6. На фиг, Зв показаны информационные коды и сигнал переполнения на выходе второго сумматора - результат сложения кода с выхода первого сумматора и кода "ок 6724 6,на". Сигнал переполнения равен единице для кодов, лежащих врутри "окна".По сигналу переполнения осуществляется пропускание информационного кодачерез вентиль 5, т,е. через вентильпроходят коды, лежащие в пределах"окна". На фиг. Зг представлены информационные коды на выходе вентиля 5. Код на выходе вентиля инверти О,рован, Коды, сигнал переполнения прикоторых равен нулю, устанавливаютсяравными единице. На фиг. Зд показанинформационный код на выходе коммутатора 6,.В коммутаторе код, поступающий с выхода вентиля, блокируетсясигналом переполнения с первого сумматора, т.е. код устанавливаетсяравным нулю, и для "окна" 32, осуществляется сдвиг влево на один разряд, 2 О т.е. код умножается на два, а на выходе коммутатора производится инверсия кода в нормальный. Освободившийся при сдвиге кода разряд заполняется на входе коммутатора единицами.2 Б Таким образом на вход ЦАПа 7 поступает информадионный код, ограниченный"окном" и умноженный на два. Шаг кван"тования сигнала при этом увеличивается вдвое, а это значит, увеличивает"ся вдвое приращение между соседнимиградациями яркости на экране индикатора. Устройство было изготовлено и испытано в составе рентгеновского нСВЧ дефектоскопов. Результаты испыта4ний показали высокую эксплуатационную надежность системы, обеспечивающей обнаружения дефектов в большом 4 О диапазоне изменения толщин 15-20 иповышение производительности контроля не менее чем в 2 раза.1056724 о Рд ИО 15 Ке кода Ю 6 ф 15 ФзкМЬ Код фЮ ьф 15 Иекодо Р 5 ф 15 Фе иг. ор П. Горькова аказ 5499 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рставитель М Данилов хред Т.фанта . Корректор Л,Пилипенко 823 Подписнкомитета СССРи открытийушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород,