Ультразвуковой дефектоскоп

)4 С 01 И 2 ГОСУДАРСПО ДЕЛ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ АВТОРСКОМУ С(57) Изобр неразрушаю и конструк применения ехн е относится алов нии м х испытй и пре значе длях си оматиэирован я, а для етенияо кднт темах ультразвуково также может быть ис ручных испытаний. Ц ьзован ью иэ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП является повышение производительности контроля за счет уменьшения времени настройки управляемого аттенюатора приемного тракта дефектоскопа, Принятые приемным преобразователем 4 сигналы поступают на первый управляемый аттенюатор 5 с усилителем. Компаратор 11 сравнивает положительное значение принятого сигнала с опорным напряжением, определяющим минимальное регистрируемое значение принятого сигнала. Регистр 17 последовательного приближения формирует по каждому импульсу формирователя 15 пачки импульсов переменное двоичное число, управляющее коэффициентом . й передачи первого 5 и второго 13 управ 6 ляемых аттенюаторов с усилителями и автоматически устанавливающееся . таким, чтобы ослабление управляемого %май аттенюатора 5 с усилителем соответствовало требуемому при данном значении амплитуды сигнала на входеприемного тракта. 2 з,п. ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к техникенеразрушающих испытаний материалови конструкций, предназначено дляприменения в автоматизированных системах ультразвукового контроля иоможет быть использовано для ручныхиспытаний,Цель изобретения - повышениепроизводительности контроля за счетуменьшения времени настройки управ.ляемого аттенюатора приемного тракта дефектоскопа.На фиг. 1 представлена структурная схема ультразвукового дефектоскопа на фиг. 2 - управляемый атте. нюатор, пример выполнения; на фиг. 3 -регистр последовательных приближений, пример выполнения,Ультразвуковой дефектоскоп содержит синхронизатор 1, электроакустически последовательно соединенныегенератор 2 зондирующих импульсов,излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, первый управляемый аттенюатор 5 с усилителем,выходом соединенный с первым входомпорогового устройства 6, пиковый детектор 7 и аналого-цифровой преобразователь 8, схему 9 задержки, первуюсхему. И 10, компаратор 11, вторуюсхему И 12, второй управляемый аттенюатор 13 с усилителем, цифровойиндикатор 14, последовательно соединенные формирователь 15 пачки импуль- Збсов, подсоединенный к выходу синхронизатора 1, формирователь 16 стробирующих импульсов, выходом соединенный с входами схемы 9 задержки, первой 10 и второй 12 схем И, и регистр 4017 последовательных приближений, вторым входом соединенный с выходом второй схемы И 12, а выходом - с входамицифрового индикатора 14, вторымвходом первого управляемого аттенюатора 5 с усилителем и входом второгоуправляемого аттенюатора 13 с усилителем, детектор. 18, включенный междувходом первого управляемого аттенюатора 5 с усилителем и входом компарагора 11, выход которого соединен свторым входом второй схемы И 12, аналоговый ключ 19, первым входом соединенный с выходом второго управляемого аттенюатора 13 с усилителем,вторым входом - с выходом первойсхемы И 10,Вторые входы аналого-цифровогопреобразователя 8 и порогового устройства б соелпнены с выходом первой схемы И 10, выход аналогового ключа 19 соединен с третьим входом порогового устройства 6, схема 9 задержки включена между выхсдом формирователя 16 стробирующих импульсов и вторым входом первой схемы И 10, Управляемые аттенюаторы 5 и 13 с усилителями выполнены в виде последовательно соединенных ячеек, состоящих из последовательно соединенных Г-образных параллельных аттенюаторов 20, дискретно включаемых аналоговыми ключами 21 и усилителей 22,Регистр 17 последовательногоприближения выполнен в виде последовательно соединенных формирователя23 парных импульсов, двоичного счетчика 24, дешифратора 25, параллельного регистра 26, состоящего из1 ояи КБ-триггеров, где п - числовозможных состояний управляемого аттенюатора. С регистром 26 соединенпульт 27 управления.Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.Синхронизатор 1 запускает формирователь 15 пачки импульсов. Числоимпульсов в пачке равно (1 од).Период следования импульсов в пачкевыбирается больше, чем суммарноевремя переходных процессов управляемого аттенюатора и задержки в акустическом тракте,Генератор 2 зондирующих импульсов вырабатывает мощный электрический сигнал при поступлении каждогоимпульса из пачки дпя возбужденияультразвуковых зондирующих сигналовс помощью излучающего преобразователя 3. Прошедшие через исследуемыйматериал ультразвуковые колебанияпринимаются и преобразуются приемнымпреобразователем 4 и поступают навход первого управляемого аттенюатора 5 с усилителем, с выхода которого принятый сигнал поступает на первый вход порогового устройства 6,Одновременно сигнал поступаетна детектор 18, где происходит выделение положительного значения принятого сигнал. Полученный сигналсравнивается компаратором 11 с опорным напряжением Б . Пороговое напряжение Ц определяет минимальное значение амплитуды принятого сигналана выходе первого управляемого аттенюатора 5 с усилителем, Сигнал срав 1350604нения поступает на первый вход второй схемы И 12, выходной сигнал которой поступает на вход данных регистра 17 последовательного приближения,На второй вход второй схемы И 121 и тактовый вход регистра 17 последовательного приближения поступают импульсы с формирователя 16 стробирующих импульсов, Формирователь 16 стробирующих импульсов по перецнем-, фронту каждого импульса из пачки импульсов, поступающих с выхода формирователя 15 пачки импульсов, вырабатывает строб-импульсы. Благодаря стрсбированию второй схемы И 12 импульсы с вьхода компаратора 11 поступают на вход данных регистра 17 последовательного приближения только через время задержки акустического тракта.Работа регистра 17 последовательного гриближения и управляемого аттенюатора 5 с усилителем рассмотрена для числа возможных состояний аттенюатора и., равного 16, Дискретность переключения усиления удобно выбрать равной 2, что соответствует 6 дБ. Такое число состояний может быть обеспечено четырьмя двоичными разрядами регистра 17 последовательного приближения. В исходном состоянии в регистре 17 последовательного приближения включен (г = 1) старший разряд. В управляемом аттенюаторе 5 с усилителем по этому сигналу регистра 17 последовательного приближения устанавливается усиление равное К 2 ", где К - коэффициент усиления усилителя управляемого аттенюатсра 5, 2 - вес старшего разряда регистра 17, соответствующий ослаблению в 48 дБ.По приходу первого принятого импульса пачки компаратор 11 сравнивает сигнал при включенном ослаблении 48 дБ с порогом По, В зависимости от знака разности03 Кс 2о старший разряд либо оставляется включенным (г, = 1) при Щ ) О, либо выключается (г, = 0) при ЛП, ( 0 и включается (г = 1) второй разряд2с весом 2 , которому соответствует ослабление 24 дБ в управляемом аттенюаторе 5. Приходит второй принятый импульс из пачки и компаратор 11 производит сравнение П, с сигналомП 2 = Уь К, (2 ) " (2 ). В зависимости от знака разности4 Ц = Ц - П2второй разряд оставляется включенным (г, = 1) при ЛП 2 ) 0 либо сбрасывается (г 2 = 0) и включается (гз = 1) третий разряд с весом 2 , которому соответствует ослабление 12 дБ в управляемом аттенюаторе 5. Приходит третий прйнятый импульс из пачки и компаратор 11 производит сравнение с сигналомт, П К (2 - 8), (2 - 4)2 (2-2)3 В зависимости от знака разности03 Пь 1 о20третий разряд оставляется включенным (г 3 =, 1) приц 3 ) О либосбрасывается (г = 0) и включается(г 4 = 1) четвертый разряд с весом2 , которому соответствует ослабление 6 дБ в управляемом аттенюаторе 5,Когда приходит четвертый принятыйимпульс из пачки, компаратор 11 производит сравнение 0 с сигналомП 4 = Й К, (2 ) . (2 )(2 ) 3(2)"4В зависимости ст знака разностиП 4 04 ОсЗЬчетвертый разряд оставляется включенным (г = 1) при 04 ) 0 либо сбрасы 4вается (г 4 = О) и сохраняются безизменения все предыдущие состояния1 О регистра 17 последовательного приближения. Когда поступает пятый принятый импульс из пачки, ослаблениеуправляемого аттенюатора 5 с усилителем уже подобрано,Таким образом обеспечиваетсяподбор ослабления в пределах 0-90 дБс шагом 6 дБ, а в целом для настройки управляемого аттенюатора 6 с усилителем на необходимое ослаблениетребуется не и импульсов, а 1 ор,2 и,что равно числу используемых разрядов регистра 17 последовательногоприближения,Так как пятый принятый импульс(последний из пачки) проходит приемный канал с требуемым ослаблением,перед его поступлением происходвтустановка пикового детектора 7 в начальное нулевое состояние с помощью1350604 40формула изобретения БО схемы 9 задержки и первой схемы И 10.Схема 9 задержки и первая схема И 10обеспечивают выделение последнего(в данном случае пятого) импульса5пачки. Пиковый детектор 7 выделяет,и запоминает максимальное значениеамплитуды принятого сигнала. Одновременно с начальной установкой пикового детектора 7 подготавливается 10к работе аналого-цифровой преобразователь 8.Максимальное значение принятогосигнала и код ослабления управляемого аттенюатора 5 с усилителем пода Бются для обработки в ЭВМ. Одновременно код ослабления поступает нацифровой индикатор 14 для индикацииполучаемого ослабления и на входыуправления второго управляемого аттенюатора 13 с усилителем. Благодарясинхронному переключению управляемыхаттенюатороь 5 и 13 с усилителямисигналы на их выходах изменяются водних и тех же границах. Выходнойсигнал второго управляемого аттенюатора 13 с усилителем поступает на второй вход порогового устройства черезаналоговый ключ 19, который управляется выходным сигналом первой схемы И 10. Пороговое устройство 6 осуществляет сравнение последних принятых импульсов из пачки, Результатсравнения поступает на выход дефектоскопа и может быть использован длядальнейшей обработки или индикации.Изобретение позволяет уменьшитьвремя настройки дефектоскопа и, следовательно, повыситьпроизводительность конт оля,1. Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий синхронизатор, электро- акустически последовательно соединен ные генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, первый управляемый аттенюатор с усилителем, пиковый детектор и аналого-циФровой преобразователь, пороговое устройство, соединенное с выходом первого управляемого аттенюатора с усилителем, схему задержки, первую схему И, компаратор, вторую схему И, второй управляемый аттенюатор с усилителем и цифровой индикатор, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности контроля,он снабжен последовательно соединенными Формирователем пачки импульсов, подсоединенным к выходу синхронизатора, формирователем стробирующих импульсов, выходом соединенным с входами схемы задержки, первой и второй схем И, и регистром последовательного приближения, вторым входом соединенным с выходом второй схемы И, а выходом - с входом цифрового индикатора, вторым входом первого управляемого аттенюатора с усилителем и входом второго управляемого аттенюатора с усилителем, детектором, включенным между выходом первого управляемого аттенюатора с усилителем и входом компаратора, выход которого соединен с вторым входом второй схемы И, аналоговым ключом, первым входом соединенным с выходом второго управляемого аттенюатора с усилителем, вторым входом - с выходом первой схемы И, вторые входы аналого-цифрового преобразователя и порогового устройства соединены с выходом первой схемы И, выход аналогового ключа соединен с третьим входом порогового устройства, схема задержки включена между выходом формирователя стробирующих импульсов и вторым входом первой схемы И, а вторые входы компаратора и второго управляемого аттенюатора с усилителем предназначены для подключения к источникам опорного напряжения.2, Дефектоскоп по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения шума, управляемый аттенюатор выполнен в виде последовательно соединенных ячеек, состоящих из последовательно соединенных Г-образных параллельных аттенюаторов с аналоговыми ключами и усилителей. 3. Дефектоскоп по п. 1, о т л и- ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей путем автоматической или ручной установки ослабления приемного тракта, регистр последовательного приближения выполнен в виде последовательно соединенных формирователя парных импульсов, двоичного счетчика, дешифратора,параллельного регистра, предназначенного для соединения с регистром пультпа управления, состоящего из 1 орп КБ-триггеров, где.п - число возможных состояний управляемого аттенюатора с усилителем,1350604 Составитель ИСоколТехред А.Кравчук ректор И.Муска Редактор П.Гереши аказ 5280/4 ПодписноеСССР о т тии наб 4/ ская Производственно-полиграфическое предпри ВНИИПИ по 13035