Ультразвуковой дефектоскоп

;, чф0 ЕТ И разует усилив мирова входы даср тупает на сов перед ходй гр ется теля имп 4 ор ас менно го сел е аравае циентом пере- импульса т с пикового лемент и дако егулиру Си гналы пределах да .и, "Зона я" поступапороговый ключенных нт ьство СССР/04, 1976,тект ослгдовательдва ее ация к ультразвуыт ь и с пол ьанном контроИзо о вдму овано ретение относи контролю и при автома ж зиро еющих сеч е переменизобре Цел ния - по я за сче ышение научета изочника эхожности конт ме не ни стояния до в поле допу юших один за д фиг, 1 предст дефектоскопасков при двуРУГим си Гнал след11 ена структурнаяа фиг 2 - вари ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР САНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ( 54 ) УЛЬТР АЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП(57) Изобретение относится к средствам ультразвукового контроля и может быть использовано при автоматизированном контроле изделий, имеющих сечение переменной формы, Цельюизобретения является повышение надежности контроля благодаря учетуиз менения р ас стоя ния до и сточни к аэхо-сигнала в лоле допусков при двуследующих один за другим сигналах.Генератор ультразвуковых импульсовформирует зондирующий си гнал, который отражается от передней и заднейграней изделия и от дефекта, преоб 801490624 я в электрический сигн но устройства выборки-хранения, запоминающих амплитуды сигналов в двусоседних актах контроля, Соответствющие им времена зацержки запоминают ся в двух р е ги страх хр анения,Арифметико-логическое устройствовычисляет разность времен регистрацсигналов двух чередующихся актовконтроля, При нахождении разности вполе допусксв контроль продолжаетсякорректируется величина эоны контроляВ противном случае информо расстоянии до источника сигналасохраняетсяэона контроля не корретируется, 2. з, и. ф-лы, 3 ил. ант реализации первого формирователя; на фиг,3 - вариант реализациивторого формирователя,Ультразвуковой дефектоскоп содержит электроакустически последовательно соединенные синхронизатор 1,ге пер атор 2 ул ьтр аэ в у ко вых и мпул ьсов, электроакустический преобразователь 3, усилитель 4, временной селектор 5 и регистрирующее устройство6, последовательно соединенные формир ов ател ь 7 и мпул ьс о в пер едней гр а 149062425 ни, селектор 8 счетных импульсов и первый р-разрядный счетчик 9, формирователь 1 О стробирукщих импульсов, соединенный с вторым входом времен 5 ного селектора 5, генератор 11 тактовых импульсов, соединенный с вторым входом селектора 8 счетных импульсов и первый и-разрядный регистр 12второй р-разрядныйсчетчик 13, первый вход формирователя 7 импульсов передний грани соединен с выходом усилителя 4, а второй вход - с выходом синхронизатора 1третий и-разрядный счетчик 14, выход которого сое динен с входом первого и-разрядного регистра 12, последовательно соединенныее арифмети ко-логиче ское у стройство 15, соединенное с выходом первого п-разрядного регистра 12, 20 первый форярователь 6, второй ир зрядный регистр 17, третий р-разрядный регистр 18, элемент ИЛИ 19 и четвертый п-разрядный счетчик 20, выход которого соединен с входомформирователя 10 стробирующих импульсов, последовательно соединенные пиковый детектор 21, вход которого соединен с вторым выходом селектора 8 счетных импульсов, первый ключ 22, 30 первый конденсатор 23, второй вывод которого заэемпен, второй ключ 24, второй конденсатор 25, второй вывод которого заэемлен каскад 26 с регулируемым коэффициентом передачи, пороговый элемент 27, второй формирователь 28, первый выход которого соединен с вторым входом первого ключа 22, второй выход - с вторым входом третьего и-разрядного счетчика 14, блок 40 задания допускон 29, первый выход которого соединен с вторым входом арифметико-логического устройства 15, второй выход - с вторым входом первого формирователя 16, блок 30 45 задания величины неконтролируемой зоны, первый выход которого соединен с вторым входом первого р-разрядного счетчика 9, второй выход - с вторым входом второго р-разрядного счетчика 50 13, третий вход второго р-разрядного счетчика 13 соединен с синхронизатором 1, второй выход третьего и-разрядного счетчика 14 соединен с третьими входами селектора 8 счетных55 импульсов и первого формирователя 16, второй вход четвертого п-разрядного счетчика 20 соединен с выходом первого р-разрядного регистра 12,выход первого р-разрядного счетчика9 соединен с вторыми входами формирователяО стробирующих импульсови четвертого и-разрядного счетчика20, третий вход арифметико-логического устройства 15 соединен с выходомвторого и-разрядного регистра 17,второй и третий выходы перного формирователя 16 соединены соответственно с вторыми входами третьего и-разрядного регистра 18 и четвертого иразрядного счетчика 20, выход второго ключа 24 соединен с вторым входомпорогового элемента 27, четвертый выход первого формирователя 16 соединен с вторым входом второго ключа 24,второй вход второго формирователя28 соединен с выходом генератора11 тактовых импульсов третий входсоединен с вторым выходом селектора8 счетных импульсов, второй входпикового детектора 21 соединен с выходом каскада 26 с регулируемым коэффкциентом передачи, второй вход которого соединен с выходом усилителя4, выход первого р-разрядного счетчика 9 соединен с входом второго р-разрядного счетчика 13, третий входпервого р-разрядного счетчика 9 соединен с выходом синхронизатора 1,второй вход схем ИЛИ 18 предназначендля подключения к программному устройстну, Первый формирователь 16 выполнен иэ пятого счетчика 31,первого триггера 32, трех двухнходовых схем И 33, 34 и 35 н четырех одновибраторов 36, 37, 38 и 39, выходпятого счетчика 31 соединен с Я-входом первого триггера 32, первые входыпервой и второй схем И 33 и 34 объединены с входами второго и четвертого однонибраторов 37 и 39 и являются третьим входом первого формирователя 16, вторые входы первого ивторого элементов И 33 и 34 объединены и являются первым входом первогоформирователя 16, причем нторой входпервой схема И 33 является инвертирующим, выход первой схемы И 33 соединен с Б-входами перного триггера32, и пятого счетчика 31, выход второй схемы И 34 объединен с тактовымвходом пятого счетчика 31 и первымвходом третьей схемы И 35, нторойвход которой соединен с инвертирующимвыходом первого триггера 32, выходтретьей схемы И 35 соединен с входами первого и третьего одновибраторов35 36 и 38, выходы которых являются соответственно четвертым и вторым выходами первого формирователя 16, выходы второго и четвертого одновиб 5раторов 37 и 39 являются соответственно первым и третьим выходамипервого формирователя 16, а вход пятого счетчика 31 является вторым входом первого формирователя 16. Второй формирователь 28 выполнен из последовательно соединенных четвертойчетырехвходовой схемы И 40 и второго триггера 41, первый вход четвертой схемы И 40 соединен с 8 входом 15второго триггера 41, выход которогосоединен с вторым входом четвертойсхемы И 40 пятого одновибратора 42вход которого соединен с выходомчетвертой схемы И 40, а выход является первым выходом второго формирователя 28, выход четвертой схемыИ 40 является вторым выходом второгоформирователя 28 а первый, третий ичетвертый входы четвертой схемы И 40 25являются соответственно третьим,вторым и первым входами второго формирователя 28,Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом. 30Импульсы синхрониз атор а 1 з апу скают генератор 2 ультразвуковых импульсов, который возбуждает злектроакустический преобразователь 3, генерирующий ультразвуковые колебания, Ультразвуковые колебания через иммерсионную среду распространяются в изделии, и импульсы, отраженные от передней, задней грани, а также от дефекта, усиливаются усилителем 4, с выхода которого видеоимпульсы поступают на второй вход формирователя 7импульсов передней грани, первый входкоторого соединен с выходом синхронизатора 1, вход каскада 26 с регулируемым коэФфициентом передачи и входвременного селектора 5Формирователь 7 формирует импульс,разрешающий работу селектора 8 счетных импульсов, на выходах которогоформируются разрешающий потенциал исчетные импульсы, с первого выходаселектора 8 последние поступают насчетный вход счетчика 9, а по заполнению его - на счетные входы счетчиков 13 и 20, а также на второй входформирователя 10 стробирующих импульсов, управляющего работой временного селектора 5 - формируется зона контроля, По заполнении счетчика 313счетные импульсы поступают на счетный вход счетчика 14, который производит счет им пул ь с о в в + , счетчик2 0 - в " -"Вел и чи на задержки э аполне ни я 1 1 и 1 2 относительно импульсаформирователя 7 определяется времене м заполнения счетчика 9 и с чет чик а 1 3, определяется блоком 30 з ад ания величины неконтролируемых э он ,причем передняя эона - счетчиком 9 ,задняя - счетчиком 1 3,Сигнал и ер е и ол нени я счетчика 3 1 ,поступающий н а и ер вый вход формиров ат еля0 с тро би рующих импульсов,отменяет команду " Зона контроля ",Переполнение счетчика 1 4 си гн ализ ир у ет от окончании элементарногоакта контроля , Данный сигнал , поступ ая н а третий вход селектора 9 счетных импульсов , запрещает фор ми р о вани е р аз р ешаюше го пс т енци ал а на вт ором и счетных импульсов на первом выходе,Разрядность счетчика 4 определяет максимально возможную толщинуизделия в направлении прозвучивания,Видеосигналы с выхода каскада 26поступают на пиковый детектор 21 ипороговый элемент 27, а с выхода последнего - на второй формирователь28. При наличии разрешающего потенциала на третьем входе второго формирователя 28 на втором выходе формирователя 28, соединенном со стробирующим входом первого регистра 12,формируется импульс записи, на первом выходе - строб-импульс на открывание первого ключа 22, первыйконденсатор 23 запоминает информацию о текущей величине сигнала с выхода пикового детектора 21, Одновременно импульсом с выхода четвертойсхемы И 40 сбрасывается триггер 41,закрывая четвертую схему И 40. Второй формирователь 28 на последующиевидеосигналы не реагирует, что исключает влияние отраженных сигналов.На первом конденсаторе 23 хранится величина амплитуды сигнала, а впервом регистре 12 - расстояние донего,Арифметико-логическое устройство15 производит сравнение информациирегистра 12 (расстояние до источника сигнала в данном элементарном акте контроля) и второго регистра 17расстояние до источника сигналя на20 предыдущем акте контроля) с допускомм на данное р а с со гл асов ание, з адаваемое блоком 29 задания допусков.5Сигнал с выхода блока 15 несетинформацию о том, что укладываетсярассогласование информации регистров12 и 17 в поле допусков, задаваемоеблоком 29, или нет. 1 ОПервый формирователь 16, третийвход которого соединен с выходом переноса счетчика 14 при рассогласовании, меньшем допуска, формирует последовательность импульсов переписиинформаций по первому, второму,третьему и четвертому выходам, производит корректировку величины зоныконтроля, информация с первого конденсатора 23 заносится на второйконденсатор 25, соответственно изменяя параметры каскада 26 и порогового элемента 27,При рассогласовании, большем допуска, импульс с выхода первого триггера 32 закрывает третью схему И 35,Происходит формирование импульсовтолько по первому и третьему выходам,Расстояние до источника сигнала заносится во второй регистр 17, содержимое регистра три не изменяется(т.езона контроля остается прежней),В следующем акте контроля арифметико-логическое устройство 15 сравнивает информацию регистров 12 и 1735и при условии, что разность информаций меньше поля допуска, определяемого блоком 29, первый формирователь16 требует повторения данной ситуациизаданное число раз, задаваемое блоком 29Сигнал переполнения первого счетчика 31 возвращает первый триггер 32в исходное состояние и в следующемэлементарном акте контроля первыйформирователь 16 формирует последовательность импульсов переписи информации по всем четырем выходам, что означает смену величины эоны контроля,50В спуч ае необходимости упр авле нияпо программе запись кода зоны контроля в счетчик 20 осуществляется с выхода устройства программного управления, выходы которого соединены свторыми входами схемы ИЛИ 19,Изобретение позволит повысит надежность контроля, а также уменьшитьвеличину неконтролируемых мертвых эон при контроле изделий, имеюцихпеременное сечение в направлениипрозвучивания,формулаиэобретения1, Ультразвуковой дефектоскоп,содержащий злектроакустически последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых импульсов, электрический преобразователь, усилитель временной селектор и регистрирующее устройство, последовательно соединенные формирователь импупьсов передней грани, селектор счетных импульсов и первый р-разрядный счетчик, генератор тактовых импульсов, соединенный с. вторым входом селектора счетных импульсов, второй р-разрядный счетчик, формирователь стробирующих импульсов, соединенный с вторым входом временного селектора, и первый п-разрядный регистр, пергый вход формирователя импульсов передней грани соединен с выходом усипителя, второй вход которого соединен с синхронизатором, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контроляон снабжен третьим и-разрядным счетчиком, выходом соединенным с входом первого празрядного регистра последовательно соединенными арифметико-логическим устройством, соединенным с выходом первого и-разрядного регистра, первым формирователем, вторым и-разрядным регистром, третьим п-разрядным регистром, элементом ИЛИ и четвертым п-разрядным счетчиком, выход которого соединен с входом формирователя стробирующих импульсов, последовательно соединенными пиковым детектором, вход которого соединен с вторым выходом селектора счетных импульсов, первым ключом, первым конденсатором, второй вывод которого заземлен, вторым ключом, вторым конденсатором, второй вывод которого заэемпен каскадом с регулируемым коэффициентом передачи, пороговым элементом, вторым формирователем, первый выход которого соединен с вторым входом первого ключа, второй выход - с вторым входом третьего п-разрядного счетчика, блоком задания величины неконтролируемой эоны, первый выход которого соединен с вторым входом первого р-разрядного счетчика, второйсоединен с вторым входом порогового элемента, четвертый выход первого формирователя соединен с вторым входом второго ключа, второй вход второго формирователя сое - динен с выходом генератора тактовыхимпульсов, третий вход - с вторымвыходом селектора счетных импульсов,второй вход пикового детектора - свыходом каскада с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход которого соединен с выходом усилителявыход первого р-разрядного счетчика соединен с выходом второго рРазрядного счетчика третий вход 1 ервого р-разрядного счетчика - с выходом синхронизатора, а второй вход схемы ИЛИ предназначен для подключения к программному устройству,2, Дефектоскоп по и,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что первый фор 30354045 вход - с вторым входом второго р-разрядного счетчика, блоком задания допусков, первым выходом соединеннымс вторым входом арифметико-логичес 5кого устройства, вторым выходом - свторым входом первого формирователятретий вход второго р-разрядногосчетчика соединен с синхронизатором второй выход третьего и-разрядного 10 счетчика соединен с третьими входамиселектора счетных импульсов и первого формирователя, второй вход четвертого и-разрядного счетчика соединен с выходом первого и-разрядного регистра, выход первого р-разрядно-о счетчика соединен с вторыми входами формирователя стробирующих импульсов и четвертого и-разрядного счетчика, третий вход арифметико-логичес кого устройства соединен с выходомвторого и-р;зрядного регистра, второй и третий выходы первого формирователя соединены соответственно с вторыми входами третьего и-разрядно го регистра и четвертого п-разрядного счетчика, выход второго ключа мирователь содержит пятый счетчик,первый ВБ-триггер три схемы И ичетыре одновибратора, выход пятогосчетчика соединен с Б-входом триггера, первые входы первой и второйсхем И объединены с входами второгои четвертого одновибраторов и являются третьим входом первого формирователя, вторые входы первой и второйсхем И объединены и являются первымвходом первого формирователя, причемвторой вход первой схемы И являетсяинвертирующим, выход первой схемы Исоединен с 5-входами первого триггера и пятого счетчика, выход второйсхемы И объединен с тактовым входомпятого счетчика и первым входомтретьей схемы И, второй вход которой соединен с инвертирующим выходомпервого триггера, выход третьей схемы И соединен с входами первого итретьего одновибраторов, выходы которых являются соответственно четвертым и вторым выходами первогоформирователя, выходы второго и четвертого одновибраторов являются соответственно первым и третьим выходами первого формирователя, а входпятого счетчика - вторым входом первого формирователя,3, Дефектоскоп по и, 1, о т л ич а ю щи й с я тем, что второйформирователь содержит последователь.но соединенные четвертую схему И ивторой триггер, первый вход четвертой схемы И соединен с Я-входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертой схемы И, пятый одновибраторсоединенный с выходом четвертой схемы И, выход которой является вторым выходом второго формирователя, первый, второй и третий входы схемы И являются соответственно одноименными входами второго формирователя, а выход второго одновибратора является первым выходом второго формирователя,, Малец 789 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 1 аказ 3749/52НИИПИ Государственног113035 митета по изобретени сква, Ж, Раушская Подгясноеи открытиям при ГКНТ ССб., д. 4/5