Способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле и устройство для его осуществления

(я)5 6 01 М 29/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И 2 ГОСУДАРСТВЕ ЮЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут по разработке неразрушающихметодов и средств контроля качества материаловР 2) Л.В. Козлов(56) 1, Нераэрушающие испытания, Справочник. Под ред. Р.Мак-Мактера. Книга вторая, М.-Л.: Энергия, 1965, с. 279.2. Авторское свидетельство СССРФ 1026051; кл. 6 01 й 29/04, 19833. Авторское свидетельство СССРВ 1430875, кл, 601 й 29/04, 1988,4. Патент ФРГ М 2632674,.кл. 6 01 М 29/04, 1976.(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ И УС"ТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Изобретение относится к неразруша 1 ощему контролю ультразвуковым методом иможет быть использовано при.осуществле.нии контроля материалов и изделий.Цель изобретения - повышение досто- .верности регистрации эа счетисключения, помех,На чертеже представлена блок-схемаустройства, реализующего способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле.Устройство содержит последовательносоединенные блок 1 тактового управления,приемно-усилительный блок 2 и регистра-,тор 3, блок 4 сравнения, выход которогоподключен к второму входу регистратора 3,последовательно соединенные генератор 5зондирующих импульсов и электроакусти(57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано пр; осуществлении контроля материалов и изделий. Цель изобретения - повышение достоверности регистрации эа счет исключения помех. По предлагаемому способу регистрации осуществляют, изменейие амплитуды зондирующих импульсов в каждом из последующих тактов на заданную величину и определяют соответствующее изменение эхо-сигналов, Сигналы обобнаружении дефектов регистрируют лишь в том случае, если установлено соответствие между; характером изменения зондирующих сигналов и принятых эхо-сигналов. В устройстве указанные Функции реа- ф лизуются с помощью двух программируемых блоков памяти, блска тактового управления, сдвигового регистра и блока сравнения. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.ае ческий преобразователь 6, выход которого подключен к второму входу приемно-усилительного блока 2, первый программируемый блок 7 памяти, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 1 тактового управления, а выход - к входу генератора 5 зондирующих импульсов, второй программируемый блок 8 памяти и последовательно соединенные сдвиговый регистр 9 и блок 10 разности, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока 4 сравнения; Первый вход сдвигового регистра 9 и второй вход блока 10 разности подключены к выходу приемно-усилительного блока 2, а второй вход сдвигового регистра 9- к второму выходу блока 1 тактовоговивт попуцвнив достаточной дпв рвгистрв вр управления. Первый и второй входы второго программируемого блока 8 памяти подклю чены соответственно к второму и третьему.выходам блока 1 тактового управления, а четвертый выход блока 1 тактового управленйя подключен к третьему входу приемно- усилительного блока 2. Блок 1 тактового управления содержит последовательно сое, диненные генератор. 11 опорной частоты,делитель 12, первый счетчик 13 и формирователь 14 импульсов стробирования, второй счетчик 15, первый. вход которого подключен к выходу генератора 11 опорной частоты.и третьему входу приемно-усилительного блока 2, второй вход - к выходу делителя 12, а выход- к второму входуформирователя 14 импульсов стробирования, причем выходы второго счетчика 15 и первого счетчика 13 подключены соответственно к первым.и вторым входам первого и второго блоков 7 и 8 памяти,.а вход второго счетчика 15 подключен еще и к второму входу сдвигового регистра 9. Приемно-усилительный блок 2 содержит последовательно соединенные . усилитель 16, времейной селектор 17 и аналого-цифровой преобразователь 18, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока 1 тактового управления, а выход - к первым входам регистратора 3-и сдвигового регистра 9, причем вход усилителя 16 подключен к выходу электроакустического . преобразователя 6, а второй вход временного селектора 17 подключен к первому выходу блока 1 тактового управления.Информационные выходы первого и второго блоков 7 и 8 памяти подключены соответ,ственно к входу генератора 5 зондирующих импульсов и первому входу блока 4 сравнения, а информационные входы блоков 7, 8 памяти предназначены для подключения к выходу программатора (не показан) и используются при вводе в них информации при программировании.Способ осуществляют следующим образом,При контроле в цикле излучения - приема сигналов в контролируемый объект излучают ультразвуковой импульс и принимают сигналы. Среди принимаемых сигналов имеют место как сигналы отражения от несплошностей обьекта контроля (дефект), так и различного рода помехи, Амплитуда всех принятых в этом цикле сигналов измеряют и запоминают. В следующем контрольном цикле излучения - приема амплитуду импульса излучения изменяют на заданную величинуВеличина изменения амплитуды импульса излучения должна находиться в диапазоне, который обеспечиции амплитуды импульса отражения от возможного дефекта, В этом цикле контроля такта принимают сигналы, измеряют и запоминают их амплитуды. Затем для последую щего и предыдущего циклов контроляопределяют соответственно величины изменения амплитуд принимаемых сигналовТаким образом, для последующего ипредыдущего циклов контроля оказываются 10 известными заданная величина измененияамплитуды импульса излучения и полученные в результате обработки величины изменения амплитуд принимаемых сигналов.Амплитуды импульса излучения и сигналов 15 его отражения при распространении ульт развуковой волны связаны известной аналитической зависимостью либо эти зависимости могут быть сняты эксперимен тально для конкретных условий контроля, 20 что предпочтительнее, На основании этогосравнивают для данной пары соседних циклов контроля получаемые величины изменений амплитуд принимаемых сигналов с заданной величиной изменения амплитуды 25 импульса излучения, те из принимаемыхсигналов, изменение амплитуды которых соответствует заданному изменению амплитуды импульса излучения, далее регистрируюткак сигналы отражения от 30 несплошностей объекта контроля (дефекты). Устройство, представленное на чертеже, работает следующим образом С помощью. известного программатора 35 перед началом процесса контроля производят следующие операции в элементах устройства. Устанавливают коэффициент деления делителя 12, что эквивалентно заданию частоты смены тактов синхрониза ции чавтоты повторения циклов излучения -приема сигналов в формирователе 14 импульса стробирования для каждого такта синхронизации, число которых определяется обьемом первого счетчика 13, Устанавли ваются длительность и временноеположение стробирующего импульса, В первый программируемый блок 7 памяти для каждого такта синхронизации записывается информация о параметрах импульса 50 .излучения, причем эта информация записывается в виде строба определенной длительности и временного положения для каждого такта синхронизации, и в процессе работы устройства эти установленные стробы появ" ляются на вйходе первого блока 7 памяти,своей длительностью определяя время заряда зарядной емкости в генераторе 5 зондирующих импульсов, а следовательно, и амплитуду импульса излучения, а своимвменным положением определяя моментния сигналов соответствующие измененияамплитуды импульсов отражения (зхо-сиг основе известных аналитических зависимостей между амплитудами импульса излучекостабильные импульсьв высокой опорной 20частоты с выхода генератора 11 опорной 30 35 40 45 первого программируемого блока 7 памяти Я)так, что на выходе генератора 5 зондирующих импульсов формируется электрическийимпульс заданной в данном такте амплитуды. который возбуждает электроакустичеакустическим преобразователем б, с выхода ру запуска импульса излучения. Таким образом, задается изменение амплитуды импульса излучения от такта к такту во второй программируемый блок 8 памяти в соответствии с установленными изменениями амплитуды импульса излучения, запи,ываются соответственно для каждого такта синхронизации и момента времени распространенэлов), причем эти изменения могут быть рассчитаны исходя иэ известного задаваемого изменения амплитуды импульса излучения в данном такте синхронизации и на ния и отражения при распространении ультразвука либо на основе закономерностей, выявленных экспериментально. Высочастоты поступают на вход делителя 12 с переменным коэффициентом делейия, на счетный первый вход второго счетчика 15 и; на второй вход аналого-цифрового преобразователя 18, С выхода делителя 12 импульсы, следующие с частотой повторения циклов излучения - приема сигналов поступают на счетный вход первого счетчика 13 и. на второй вход - вход сброса второго счетчика 15 так, что второй счетчик 15 с каждым новым тактом синхронизации начинает считать импульсы опорной частоты. Формирователь 14 импульсов.стробирования выполнен на основе запоминающего устройства, часть адресных входов которого является его первым входом и подключена к выходу первого счетчика 13, а другая их часть является его вторым входом и подключена к выходу второго счетчика 15, так что в каждом новом такте синхронизации второй счетчик 15 своим выходом обегает ячейки йамяти запоминающего устройства в формирователе 14 и на выходе последнего появляется стробирующий импульс заданнойдлительности и временного положения. Аналогично формируется импульс в каждом такте синхронизации на выходе ский преобразователь б. а он в свою очередь, излучает в объект контроля акустический импульс заданной в данном такте синхронизации амплитуды. Акустические сигналы, распространяясь в объекте контроля, отражаются и принимаются электрокоторого в виде электрических сигналов поступают на вход усилителя 16. Этим же входом принимаются сигналы различного рода помех. Усиленные сигналы поступают нэ первый вход временного селектора 17, в котором стробируются и с выхода которого поступают на первый вход преобразователя 18, на котором производится непрерывное преобразование принимаемых сигналов с опорной частотой генератора 11. Принимаемые сигналы в реальном масштабе времени с выхода преобразователя 18 в виде цифрового кода с дискретностью опорной частоты поступают на первый информационный вход регистратора 3, на первый информационный вход сдвигового регистра 9 и на второй вход блока 10 разности. Так как второй вход сдвигового регистра 9 является " его адресным входом и подключен к выходувторого счетчика 15, который изменяет состояние своего выхода с опорнбй частотой, то на выходе сдвигового регистра 9 в любой момент времени распространения для каждого последующего такта синхронизации появляется значение амплитуды сигнала, принятое в соответствующий момент времени распространения в предыдущем такте. Блок 10 разности определяет разностьмежду величинами на его втором и первом входах, т,е. на его выходе присутствует значение изменения амплитуды принимаемых сигналов для каждого последующего такта синхронизации соответственно времени ихраспространения. На выходе второго программируемого блока 8 памяти для каждого . последующего такта синхронизации и соответствующего момента времени распространения присутствует заданное значение изменения амплитуды, записанное в этом блоке перед процессом контроля. В блоке 4 сравнения непрерывно сравниваются значения величины изменения амплитуды принимаемых сигналов и заданные значения изменения амплитуды соответственно для каждого такта синхронизации и времени распространения. 8 случае соответствия друг другу величит: на втором и первом вхо, дах блока 4 сравнения на его выходе появляется импульс, поступающий на второй вход записи регистратора 3;Таким, образом, зарегистрированы лишь сигналы, принадлежащие отражателям; расположенным в объекте контроля, - дефе кто м.Формула изобретения1, Способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле, заключающийся в том, что объект контроля излучают ультразвуковыеимпульсы, принимают и регистриют эхо-сигналы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,1820319 7 8что, с целью повышения достоверности ре- опорной частоты, делителя, первого счетчигистрации за Счет исключения помех, в про- ка и формирователя импульса стробировацессе контроля в каждом последующем цикле ния приемника и второго счетчика, первый излучения-приема сигналов амплитуду им- . вход которого подключен к выходу генерапульса излучения изменяют на заданную вели тора опорной частоты, второй:вход - к выхочину и определяк)т соответствующие ду делителя, а выход . - к второму входу изменения амплитуд принимаемых сигналов, формирователя импульса стробирования определяют наличие взаимного соответствия приемника, выход которого служит выходом . изменений амплитуды каждого из принимае- блока тактового управления, второй вход мых сигналов заданному изменению амплиту временного селектора и вход усилителя слуды импульса излучения, которое учитывают, жат соответственно первым и вторым входапри регистрации принимаемых сигналов. - . ми приемно-усилительного блока, выходы2. Устройство для регистрации сигналовпервого и второго счетчиков подключены при ультразвуковом контроле, содержащее соответственно к первым и вторым входам последовательно соединенные блок такто первого и второго программируемых блоков ваго управления, приемно-усилительный .памяти, выход второго программируемого блок и регистратор, блок сравнения, вы- блока памяти подключен к первому входу .ход которого подключен к второму входу, блока сравнения,.выходаналого-цифроеого регистратора, последовательно соединен- преобразователя подключен к первому вхоные генератор зондирующих импульсов и 20 ду сдвигового регистра и к второму входу электроакустический преобразователь, вы- блока разности, выход которого подключен ход которого подключен к второму входу.к второму входу блока сравнения, выход приемно-усилительного блока, о т л и ч а ю- . первого программируемого блока памяти . щ е е с я темчто оно снабжено первым и подключен к входу генератора зондируювторым программируемыми блоками памя щих: импульсов. выход второго счетчика - к ти, последовательно соединенными сдвиго- второму входу сдвигового регистра, а выход вым регистром .и блоком разности,. , генератора опорной частоты - к второму приемно-усилительный. блок выполнен из входуаналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенных усилителя, информационные входы делителя, формивременного селектора и аналого-цифрового. 30 рователя импульсов стробирования прием- преобразователя, выход которого служит ника, первого и второго программируемых выходом .приемно-усилительного: блока, блоков памяти предназначены для подклю- .блок тактового управления выполнен из по-, чения к внеанемуустройству программироследовательно соединенных генераторавания..Гагарина, 1 О Производственно-издательский комбинат "йатент", г. Уж Заказ 2028 Тираж Подписное ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и Открытивн ори ГКНТ 113036, Москва, Ж-ЗБ, Раувскав наб., 4/5