Ультразвуковой дефектоскоп

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН С 01 И 29/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ компаратор и регистратор и первый формирователь строб-импульсов, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен соединенными последовательно с синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов, вторым селектором, соединенным вторым входом с вторым выходом усилителя, вторым пиковым детектором, соединенным вторым входом с синхронизатором, и схемой совпадений, соединенной своим выходом с вторым входом компаратора, и включенным между выходом первого формирователя строб-импульсов и вторым входом схемы совпадений формирователем нормализованных импульсов, а выход второ о формирователя строб-импульсов соединен с входом первого формирователя строб- импульсов. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) П.Ф. Шаповалов, А.М, Грозман В.С, Гаврев и С.Б, Бирюков (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт но разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов(56) 1,Авторское свидетельство СССР Р 280033, кл. С 01 И 29/04, 1968.2. Авторское свидетельство СССР Р 987509, кл, С 01 Б 29/04, 1978 (прототип),(54)(57) 1. У 1 БТРАЗВУКОВОй ДГфБКОСКОП, содержащий последовательносоединенные синхронизатор, генераторзондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, первый селектор,первый пиковый детектор, соединенныйвторым входом с синхронизаторомЯО.1087883 А2. Дефектоскап па п.1, а т л ич а в щ и Й с я тем, что он снабжен блоком определения отношения амплитуд, соединенным первым входом с выходом первого пикового детектора, вторым входом - с выходом второго пикового детектора, а третьим вхо; дам - с выходом формирователя норма" лизованных импульсов,3. Дыфектоскоп па п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, чта ан снабжен соединенными последовательно схемой ИЛИ, соединенной своими входами первого и вгорага пиковых детекторов, схемой запрета и регистра.-. торам акустичес".аго контакта, и саединенным с формирователем нормализованных импульсов делителем, подключенным к второму входу схемы запрета.Изобретение относится к измери- .тельной технике и может быть применено для неразрушающего ультразвукового контроля изделий плоской формы,например листов и плит.Известен ультразвуковой дефекта 5скоп с автоматической регулировкой.чувствительности в зависимости атсостояния акустического контакта,содержащий генератор, преобразователь, предварительный усилитель,Регулируемый усилитель, селектор донного сигнала и пиковый детектор,В дефектоскапе коэффициент усиления регулируемого усилителя авто 15матически изменяется таким образом,чтобы поддерживать постоянным,уро".вень донного сигнала на выходе усилителя 11 .Недостатком дефектоскапа. является20низкая достоверность контрсля, обусловленная тем, что регулируемый усиолитель должен иметь большой запаспо усилению, Эта приводит к вазрастанко уровня шумов усилителя, чтовносит погрешность в результаты конт,25роля. Этот же недостаток обусловлентем, что при изменении коэффициентаусиления необходима изменять параметры временной регулировки чувствительности и уровень отсечки, чтане обеспечивается в устройстве,Наиболее близким кизобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий пас. З 5ледовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель,первый селектор, первый пиковый детектор, саединеныйл втарьм входом с 40 2синхронизатором, компаратар, регистратор, и первый формирователь стробимнульсав, соединенный своим выходом с вторым входом первого селектора 12"1,Недостаткам известного устройства является низкая достоверность контроля, обусловленная тем, чта порог срабатывания компаратара определяется па усредненному значению Ь донных сигналов, которое отражает качество акустического контакта не в текущем периоде а за р предыдущих периодов посылки зондирующих импульсов, чта приводит к запаздыванию информации а состоянии акустического кантактаеЦель изобретения - повышение достоверности контроля.Цель достигается тем, чта ультразвуковой дефектаскап, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усили- . тель, первый селектор, первый пиковый детектор, соединенный вторым входом с синхронизатором, компаратар и регистратор, и первый формирова-. тель страб-импульсов, соединенный своим выодам с вторым входам ерв- га селектора, снабжен соединенными последовательно с синхронизатором вторым формирователем строб-импульсов, вторым селектором, соединенным вторым входам с вторым выходам усилителя, вторым пиковым детектором, соединенным вторым входом г. синхронизатором, и схемой савпадепий, соединенной своим выходом с втарьпл входам кампаратора, и включенным между вьжодам первого формирователя строб-импульсов и вторым входом схе3 10878мы совпадений формирователем нормализованных импульсов, а выход второго формирователя строб-импульсовсоединен с входом первого формирователя строб-импульсов.5Кроме того, дефектоскоп снабженблоком определения отношения амплитуд, соединенным первым входом свыходом первого пикового детектора,вторым входом - с выходом второгопикового детектора, а третьим входом - с выходом формирователя нормализованных импульсов,Кроме того, дефектоскоп снабженсоединенньми последовательно схемой ИЛИ, соединенной своими входами с выходами первого и второго пикового детектора, схемой запрета ирегистратором акустического контакта, и соединенными с формирователемнормализованных импульсов делителемподключенным к второму входу схемызапрета,На фиг.1 показана структурнаясхема предлагаемого дефектоскопа;на Фиг.2 - временные диаграммы.ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенныесинхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, преобразователь 3,усилитель 4, первый селектор 5, пер 30вый пиковый детектор,б, соединенныйвторым входом с синхронизатором 1,компаратор 7 и регистратор 8, первый формирователь 9 строб-импульсов,соединенный своим выходом с вторым 35входом первого селектора 5, соеди-ненный последовательно с синхронизатором 1 второй формирователь 10строб-импульсов, второй селектор 11,соединенный вторым входом с вторымвыходом усилителя 4, второй пиковыйдетектор 12, соединенный вторым вхо-дом с синхронизатором 1, схему 13совпадений, соединенную своим выходом с вторым входом компаратора 7, 45включенный между выходом первого формирователя 9 строб-импульсов и вторым входом схемы 13 совпадений Фор"мирователь 14 нормализованных импульсон, блок 15 определения атношения амплитуд, соединенный первымвходом с выходом первого пиковогодетектора 6, вторым входом - с вы-ходом второго пикового детектора 12,третьим входом - с выходом формирователя 14 нормализованных импульсов, соединенные последовательносхему ИЛИ 16, соединенную своими 83 4 входами с выходами первого 6 и второго 12 пиковых детекторов, схему 17 запрета и регистратор 18 акустического контакта, и соединенный с формирователем 14 нормализованных импульсов делитель 19, подключенный к второму входу схемы 17 запрета,На фиг.2 приняты обозначения: ив импульсы синхронизатора; о - сигналы с первого выхода усилителя; о - сигналы с второго выхода усилителя; 5 - зондирующий импульс: Б, - эхо-сигнал дефекта; о 5 - донный сигнал; 8 - строб-импульс эоны дефекта; ъ -строб-импульс донного сигнала; д -сигнал дефекта на выходе второго селектора; е - донньйсигнал на выходе первого селектора;Ф - сигнал на выходе первого пикового детектора; З " сигнал с выходакомпаратора; р - сигнал с выходавторого пикового детектора; К -нормализованный импульс; л - сигнал на выходе схемы совпадений,Дефектоскоп работает следующимобразам,Синхронизатор 1 импульсаи Овключает генератор 2 зондирующихимпульсов и второй Формирователь 10.строб-импульсов. Генаратор 2 зондирующих импульсов возбуждает преобразователь 3, которыйпериодическипосылает в изделие 20 импульсы ультразвуковых колебаний. Эти колебания,отразившись от дефекта или противоположной грани ( дна )изделия 20,возвращаются к преобразователю 3,преобразуются им в электрические сиг"калы, которые усиливаются усилителем 4, Причем коэффициент усиленияна первом выходе 6 подбирается та"ким, чтобы донный сигнал о 5 быд ненасыщен. Коэффициент усиления навтором выходе с усилителя 4 долженбыть таким, чтобы обеснечить амплитуду Б от недопустимого дефекта,достаточную для срабатывания (послепрохождения через второй селектор 11,второй пиковый детектор 12 и схе-.му 13 совпадений) компаратора 7.При использовании усилителя с большим динамическим диапазоном выходыБ и 5 могут быть объединены, Принеобходимости вместо одного усилителя 4 с двумя выходами мажет бытьиспользовано два усилителя с разнымикоэффициентами усиления,Видеосигналы о с первого усилителя 4 и строб-импульсов ъ пер 3 10878вого формирователя 9 строб-импульсов поступают на входы первого се"- лектора 5 с выхода которого донньйсигнал е поступает на первый пико"вый детектор 6, на выходе которого появится импульс ж , амплитудакоторого равна или пропорциональнаамплитуде сигнала В . Разряжает"ся первый пиковый детектор 6 приподаче импульса о синхронизатора, 1 ОСигнал к поступает на вход компаратора 7,Видеосигнал с второго выхода 6усилителя 4 и строб-импульсов в второго формирователя 1 О строб-импульсов поступдют на вход второго селекттора 11, с выхода которого сигналд от дефекта поступает на входвторого пикового детектора 12, свыхода которого импульс и . с амплитудой, равной (пропорциональной)амплитуде импульса д (следовательно, и сигнала 22) поступает на входсхемы 13 совпадений. На другой входсхемы 13 совпадений поступает нормализованный импульс к с формирователя 14 нормализованных импульсов,включаемого задним фронтом стробимпульса , Амплитуда импульсадолжна быть больше максимально возможной амплитуды импульса и , Приэтом условии импульс А на выходесхемы 13 совпадений по амплитудебудет равен амплитуде импульса иТаким образом, импульс л , пропор 3циональный амплитуде сигнала Б 2от дефекта, будет сравниваться компаратором 7 с амплитудой сигналапропорциональной амплитуде донного сигнала Б в том же периоде40зондирования, Б тех случаях, когдаамплитуда сигналабольше амплитуды сигнала с, на выходе компаратора 7 появятся сигналы з, которыебудут отмечены регистратором 8, какдеФекты,1 ю,Для расширения динамического диапазона компенсации в качестве комппратора может быть применена схемасравнения кодов, при этом амплитуды сигналов на входе компаратора 7должны быть преобразованы в код, длячего между выходами первого пикового детектора 6 и схемы 13 совпаде "ний и соответствующими входами компаратора 7 должны быть установленыаналого.-,.цифровые преобразователи,Для определения размеров дефектанеобходимо определить отношение амплитуд сигнала от дефекта и донного сигнала, что осуществляется блоком 15определения отношения амплитуд, напервый вход которого подается сигнал ж с выхода первого пикового детектора б на второй - сигнал и свыхода второго пикового детектора 12,на третий вход управления - сигналк с выхода формирователя 14 нормализованньп; импульсов, длительностькоторого определяет время проведенияизмерения отношения амплитуд импульсов ж и и3 дефектоскопе также осуществляется регистрация ухудшения акустического контакта ниже допустимогоуровня, При наличии акустическогоконтакта сигналили сигнал и (илиоба зти сигнала ), поступая через схегму ИЛИ 16 на первый вход запретасхемы 17 запрета, препятствуют прохождению импульса К , уменьшенногоделителем 19, через схему 17 запрета. При нарушении контакта отсутствует как сигналтак и сигналИ , в этом случае импульс к пройдет через схему 17 запрета и будетзафиксирован регистратором 18 акустического контакта (при необходимости он может быть использован и дляблокировки регистратора 8),При использовании усилителя сбольшим динамическим диапазоном,например, выходы б и Б могут бытьсоединены между собой, но при этомна входе первого селектора 5 долженбыть установлен регистратор уровнядонного сигнала,Изобретение позволяет повысить достоверность контроля эа счет компенсации состояния акустического контакта в.каждом периоде, что иск - лючает запаздывание информации о состоянии акустического контакта, Достоверность также повышается за счет измерения отношения амплитуд донного сигнала и сигнала дефекта и за счет регистрации непроконтролированных из-за нарушения акустического контакта участков изделия.1087883 И ФЕ 1 Г Составитель М. НаумовРедактор Л, Козорнз Техред С.Мигунова Корректор И, .Эрдейн Заказ 2649/40 Ф 1 Й 6 Тираж 823 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва; Ж, Раушская наб., д.4/5