Устройство для контроля качества материалов

Сото з СоветскмкСецмалмстмческмкРеспублик ОП ИСАНИЕ 9 з 4 зиИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 07.06 82Бюллетень ЭВ 21 Ьеударствека кемктвт в де делам нзеервтекий и открытки(53) УД 1620.179 ,36(088,8) Дата опубликования описания 07.06.82(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИАТЕРИАЛОВИзобретение относится к неразрушающему испытанию ультразвуковыми ме, тодами и может быть использовано для контроля качества материалов.По основному авт. св, 11 828068 известно устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразовато тель, усилитель и измеритель времени, а также селектор, последовательно соединенные синхронизатор, блок задержки, выход которого подключен к входу генератора зондирующих импуль- .15 сов и входу измерителя времени, и арифметический блок, второй вход ко" торого соединен с выходом синхронизатора, формирователь огибающей, измеритель амплитуды первого полупериода, стробируемый усилитель и блок квантования, входы которых подключены к выходу усилителя, последовательно соединенные блок определения кон 4 а квантования, вход которого подключен к выходу формирователя огибающей, формирователь интервала квантования и измеритель длительности интервала квантования, выход которого подключен к третьему входу ариф- . метического блока, вторые входы стробируемого усилителя и блока кван тования и четвертый вход арифметического блока соединены с выходом формирователя интервала квантования, первый выход измерителя времени подключен к вторым входам Формирователя интервала квантования и измерителя амплитуды первого полупериода и пятому входу арифметического блока, шестой вход арифметического блока соединен с вторым выходом измерителя времени, седьмой вход - с выходом селектора, вход которого подключен к выходу стробируемого усили" теля Г 11Недостатком известного устройств 4 является низкая помехозащищенность934363 контроля ввиду передачи на излучающий преобразователь высоковольт нцх импульсов по протяженной линии,Цель изобретения - повышение помехоэащищенности контроля, ВПоставленная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными источником питания, смесителем, второй вход ко" торого соединен с выходом блока за ф дереки, линией связи и конденсатором, соединенным с первым входом генератора зондирующих импульсов, последовательно соединенными фильтром низкой частоты и преобразователем напряжения, включенными между выходом линии связи и вторым входом генератора зондирующих импульсов.На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.Устройство для контроля качества материалов содержит последователь. но соединенные генератор 1 зондирую" щих импульсов, излучающий преобра" зователь 2, приемный преобразователь .3, усилитель М и измеритель 5 времени, селектор б, последовательно соединенные синхронизатор 7, блок 8 задержки, выход которого подключен к входу измерителя 5 времени,.и ариф" метический блок 9, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 7, формирователь 10 огибающей, измеритель 11 амплитуды первого полупериода, стробируемый усилитель 12 и. блок 13 квантования, входы которых подключены к восходу усилителя 4, последовательно соединенные блок Йопределения конца квантования, вход которого подключен к выходу формирователя 1 Оогибающей, формирователь15 интервала квантования и измери"тель 16 длительности интервала квантования, выход которого подключен к третьему входу арифметического. блока 9 43Вторые входы стробируемого усили"теля 12 и блока 13 квантования ичетвертый вход арифметического бло"ка 9 соединены с выходом формирователя 15 интервала квантования. Пер- .еюй выход измерителя 5 времени подключен к вторым входам формирователя15 интервала квантования и измери"теля 11 амплитуды первого полупериОда и пятому входу арифметического ээ блока 9. Шестой вход арифметического блока 9 соединен с вторым выходом измерителя 5 времени, седьмой входс выходом блока 13 квантования, а восьмой вход - с выходом селектора 6, вход которого подключен к выходу стробируемого усилителя 12, Выход измерителя 11 амплитуды подключен к второму входу усилителя 4. Устройство дополнительно содержит последовательно соединенные низковольтный источник 17 питания, смеситель 18, второй вход которого соединен с выходом блока 8 ,задержки, линию 19 связи и конденсатор 20, соединенный с первым входом генератора 1 зондирующих импульсов, последова" тельно соединенные Фильтр 21,низкой частоты и преобразователь 22 напряжения, включенные между выходом линии 19 связи и вторым входом ге- нератора 1 зондирующих импульсов. Смеситель выполнен в виде соединенных резистора 23 и конденсатора 24,Устройство работает следующим образом.В процессе измерений синхронизатор 7 вырабатывает перИодически сле", дующие короткие электрические импульсы, которые, поступая в арифметический блок 9 на второй вход, осуществляют сброс предыдущих результатов в регистрах хранения информации и индикации данных вычислений. Этот же импульс, спустя время, необходимое для сброса данных в арйфметическом блоке 9, через блок 8задержки подается в смеситель 18,С выхода смесителя 18 по линии 19связи и через конденсатор 20 импульсподается на запуск генератора 1 зондирующих импульсов. Напряжение с вы"хода низковольтного источника 17 питания так же подается в.линию 19 связи через регистор 23 смесителя 18. Конденсатор 24 смесителя 18 предохраняет источник 17 питания от короткогозамыкания выходом блока 8 задержки. С выхода линии 19 связи напряжениепитания через фильтр 21 низкой частоты подается на вход преобразователя22 напряжения, вырабатывающего вы"сокое напряжение, питаоцее по второму входу генератор 1 зондируоцих импульсов.Благодаря фильтру 21 низкой частоты предотвращается шунтирование линии 19 связи по переменному току входом преобразователя 22 напряжения.Электрический импульс с выхода ге нератора 1, поступаоций на излучающий преобразователь 2, преобраэуется в ультразвуковой сигнал и вводится в материал контролируемого иэде"лия, Одновременно электрический импульс с выхода блока 8 задержки осуществляет запуск измерителя 5 времени распространения ультразвука в ма"териале зоны контроля, который начина.ет вырабатывать счетные импульсы,поступающие с постоянной частотойна вход арифметического блока 9. 1 оКроме того, выходной импульс блока.8,поступая на первый вход арифметического блока 9, осуществляет перевод последнего в режим накопления информации е 15Широкополосные ультразвуковые импульсы, проведшие через материалыэоны контроля изделия, поступают наприемный преобразователь 3, с выхода которого каждый из них подается 20.через усилитель 4 с автоматическойрегулировкой усиления АРУ на входы Формирователя 10 огибающей, измерителя 11 амплитуды первого полупериода, стробируемого усилителя 12, 25блока 13 квантования и измерителя.времени распространения. При этома момент появления сигнала на выходе приемного преобразователя 3 измеритель 5 завершает выполнение опе- зв:рации измерения времени распространения зондирующего импульса в среде. С этого момента на шестой входарифметического блока 9 счетные им.йульсы не поступают, в соответствую" чщем регистре хранения остается чисф), равное времени распространения .сигнала в зоне контроля, соответст.еующее выбранной единице измерения времени. Одновременно с выхода из, мерителя 5 времени распространения на входы Формирователя 15 интервала квантования, измерителя 11 амплиту" ды первого полупериода и на пятыйвход арифметического блока 9 поступают командные импульсы.Арифметический блок 9 переводится в режим предварительной обработки воспринимаемой информации, измеритель 11 начинает процесс измерения амплитуды первого полупериода принятого сигнала, формирователь 15 начинает генерировать импульс, за. дающий длительность интервала кван-. товднияеВыходное напряжение измерителя 11, пропорциональное амплитуде первого полупериода сигнала, поступающего с, .выхода усилителя 4 с АРУ, поступаетна вход усилителя 4, коэффициент усиления которого изменяется в соответствии с требованием установки амплитуды первого вступления на пос тоянном уровне для достаточно большого числа последующих циклов измерения. В результате принятые импульсы, прошедшие зону контроля, оказываются нормированными по амплитуде первого полупериода, Это позволяет существенно уменьшить влияние случайных параметров акустических контактов преобразователь - среда на результаты измерений.Нормированные по амплитуде первого полупериода сигналы поступают на вход формирователя 1 О, вырабатывающего напряжение, пропорциональное Форме огибающей входного сигнала.Это напряжение сравнивается по уровню со значением опорного напряжения в блоке 14 определения конца интервала квантования; который в момент равенства названных напряжений вырабатывает импульс, с помощью которого осуществляется перевод формировате" ля 15 интервала квантования в исходное состояние.Длительность импульса, вырабатываемого формирователем 15, измеряет" ся с помощью измерителя 16 длительности интервала квантования, а результат измерения вводится через четвертый вход в арифметический блок 9Одновременно выходной импульс формирователя 15 интервала квантования поступает на вход блока 13 квантования, который в течение действия этого импульса осуществляет с заданным шагом во .времени измерения мгновенных значений амплитуд нормированного сигнала, поступающего с выхода усилителя 4 с АРУ. Результаты измерений в виде импульсных последовательностей поступают на седьмой вход арифметического блока , где подвергаются предварительной обработкевоспринятые значения возводятся во вторую сте. пень и суммируются, подсчитывается число введенных импульсных последо-вательностей, т,е. число отсчетов .Кроме того, выходной импульс формирователя 15 интервала квантования поступает на вход стробируемого усилителя 12, в результате чего в течение интервала квантования нормированный сигнал с выхода усилителя 4 с АРУ проходит на вход селектора 6,934363 Формула изобретения вырабатывакцего импульсы в моментыпереходов через нулевое значение фронтов полуволн принятого сигнала. Вы"ходные импульсы селектора 6 поступают на восьмой вход и суммируются 5в соответствующем регистре накопле-.ния и хранения арифметического блока 9,9 результате в регистрах храненияарифметического блока 9 к оконча Онию интервала квантования собираетсяинформация о времени распространения сигнала в зоне контроля, о сумме квадратов амплитуд, о числе полупериодов сигнала и о длительности ин" 15тервала квантования.Задним фронтом импульса, вырабаты"ваемого формирователем 15 интервала квантования, по четвертому входувыполняется переключение арифмети вческого блока 9 в-режим окончательной обработки накопления информации.При этом арифметическии блок 9 вы"числяет среднюю квадратическую амплитуду, среднюю частоту принятого сиг знала, а также соотношение временираспространения с вычисленными величинами по заданной программе, конкретный вид которой зависит от родаискомого показателя качества мате- ЗОриала изделия. Результат вычисленийзначения показателя качества материа.ла изделия отображается на индикаторном табло арифметического блока 9до поступления очередного импульсас выхода синхронизатора ,8Таким образом, благодаря введению новых блоков размещают генератор 1зондирующих импульсов в непосредственной близости от излучающего преобразователя 2, а по линии 19 связи передают маломощные импульсы запуска, что значительно повышает помехозащищенность контроля в условиях разнесения излучающего преобразователя 2 и приемно-обрабатывающей части устройства,Устройство для контроля качестваматериалов по авт. св. Ю 828068,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения помехозащищенности контроля, оно снабжено последовательно соединенными источником питания, смесителем, второй вход которогосоединен с выходом блока задержки,линией связи и конденсатором, соединенным с первым входом генераторазондирующих импульсов, последовательно соединенными фильтром низкойчастоты и преобразователем напряжения,включенными между выходом линии связи и вторым входом генератора зондирующих импульсов.Источники, информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССРГ 828068, кл, С 01 Н 29/04, 1979934363 Составитель 6. Базилевичедактор С, Крупенина Техред И. Гайду рректор Г Рещетни каз 392 одписно иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Тираж 887 И Государственн делам изобретенМосква, Ж,ВНИИП по 3035го комитета СССРй и открытий аушская наб., д./