Устройство для ультразвукового контроля структуры вещества

 

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1033957 д) G 01 N 29/04

Р

/ .-»«,,: /,.

"/ ъ ««««1. /

" ь»/»» 0 «g,< л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHO5AV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф»

О °

»»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbltMA

/ (21.) 3365804/25-28 (22) 11. 12.81 (46) 07.08.83, Бюл. М 29 (72) Э.Л.Пилецкас, Ю.Г.Шмаков и Б.Д.Фикс (53) 620.179.16(088.8) (56) 1, Гурвич A.K., Ермолов И.Н.

Ультразвуковой контроль сварных швов.

Киев, "Техника", 1972,. с-.28.

2. Шрайбер Д.С. Ультразвуковая дефектоскопия. И., "Металлургия", 1965, с.165 (прототип). (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ ВЕЩЕСТВА,содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и ультразвуковой преобразователь, вход которого подключен к усилителю зхосигналов, подключенные к второму выходу синхронизатора последовательно соединенные генератор развертки и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоками прямого ортогонального преобразования сигналов, коммутации, отношений и обратного ортогонального преобразования сигналов, включенными между выходом усилителя эхосигналов и индикатором, и блоком памяти, включенным между блоками коммутации и отношений, а управляющие входы блоков прямого ортогонального преобразования, коммутации, отношений, обратного ортогонального преобразова- ® ния и памяти соединены с выходом синхронизатора.

1033957

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в составе автоматизированных систем контроля в ультразвуковой дефектоскопии и медицинской диагностике. 5

Известно устройство для ультразву" кового контроля, включающее синхронизатор, ге ;ератор зондирующих ультразвуковых импульсов, усилитель эхосигналов, ультразвуковой преобразователь tp и индикатор (1 3 .

Недостатком данного устройства является низкая разрешающая способность, ограниченная пространственной протяженностью зондирующего ультразвуко- t5 вого импульса.

Наиболее близким к изобретению яв-, ляется устройство для ультразвукового контроля структуры вещества, содержащее последовательно соединенные син" 2р хронизатор, генератор импульсов и ультразвуковой преобразователь, вход которого подключен к усилителю эхосигналов, подключенные к второму выходу синхронизатора последовательно 25 соединенные генератор развертки и ин" дикатор $2 J .

Недостатком известного устройств является низкое качество контроля, по- З скольку оно не позволяет различать неоднородности, расстояние между которыми в веществе меньше пространственной протяженности зондирующего ультразвукового импульса.

Цель изобретения - повышение качества контроля, Указанная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля структуры вещества, содер40 жащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и ультразвуковой преобразователь, вход которого подключен к усилителю эхосигналов, подключенные к второму выходу синхронизатора последовательно соединенные генератор развертки и индикатор, снабжено последовательно соединенными блоками прямого ортогонального преобразования сигналов, коммутации, отношений и обратного ортогонального преобразования сигналов, включенными между выходом усилителя эхосигналов и индикатором, и блоком памяти, включенным между блоками коммутации и отношений, а управляющие входы блоков прямого ортогонального, преобразования коммутации, отношений, обратного ортогонального преобразования и памяти соединены с выходом синхронизатора.

На чертеже представлена схема устройства для ультразвукового контроля структуры вещества.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов, ультразвуковой преобразователь 3, усилитель 4 эхосигналов, подключенный к ультразвуковому преобразователю 3, последовательно соединенные генератор 5 развертки и индикатор 6, последовательно соединенные блоки 7-t0. прямого ортогонального преобразования сигналов, коммутации, отношения, обратного ортогонального преобразования сигналов, включенные между выходом усилителя 4 эхосигналов и индикатором 6, блок 11 памяти, включенный между блоками 8 и 9.

Управляющие входы блоков 7-11 соединены с выходом синхронизатора 1, Устройство работает следующим образом, В режиме калибровки вместо контролируемого вещества устанавливают тест-объект в виде слоя однородного вещества, толщина которого больше пространственной протяженности зондиРующего ультразвукового импульса.

Ультразвуковой преобразователь 3, возбуждаемый генератором 2 импульсов иЗлучает ультразвуково" зондирующий импульс в тест-объект. Принятый от задней стенки тест-объекта ультразвуковой эхосигнал преобразуется ультразвуковым преобразователем 3 в электрический сигнал, Электрический эхосигнал тест-объекта проходит усилитель 4 эхосигналов, где нормируется по амплитуде, подается на блок 7 прямого ортогонального преобразования, например Фурье, где преобразуется в дискретный ряд электрических сигналов, амплитуда которых пропорциональна коэффициентам разложения эхосигнала по ортогональным функциям.

Блок 7 прямого ортогонального преобразования имеет многоканальный выход„ номера каналов которого соответствуют порядковым номерам коэффициентов разложения, а напряжения, снимаемые с этих выходов, - амплитудным значениям этих коэффициентов. Сигналы, соответствующие значениям коэффициентов ортогонального преобразования, например а„, через блок 8 коммутации поступают в блок 11 памяти, где фик3 1033952 сируются. В этом режиме выход блока

11 памяти блокируется.

В рабочею режиме ультразвуковой импульс излучается в контролируемый объект, отражается от неоднородностей исследуемого вещества и возвращается на ультразвуковой преобразователь 3 в виде последовательности эхосигналов, которые преобразуются в электрический сигнал и усиливаются в усилителе 4 эхосигналов. Далее последовательность эхосигналов преобразуется в блоке 2 прямого ортогонального преобразования сигналов в дискретный ряд коэффициентов, например Ь„, Напряжения, пропорциональные амплитуде коэффициентов Ъп, снимаются с соответствующих каналов выхода блока 7 прямого ортогонального преобразования сигналов и через блок 8 коммутации поступают на соответствующие каналы блока 9 отношений. В это же время выход блока 11 памяти деблоки1 руется и на соответствующие каналы второго входа блока 9 отношений по« ступают напряжения, пропорциональные амплитуде коэффициентов а„ (коэффициенты прямого ортогонального преобразования зондирующего импульса). В блоке 9 отношений определяют отношеbn ния амплитуд коэффициентов п. СигОп налы, пропорциональные ряду отношеЬ

5 .ний и далее поступают на блок

1 ï

10 обратного ортогонального преобразования сигналов, на выходе которого формируется временной сигнал в дискрет

10 ном виде.

Принятый сигнал отображается в виде последовательности импульсов, амп"

;литуда которых характеризует рефлек:торные свойства неоднородностей ве-;

15 щества, а временное положение на развертке индикатора 6 - -глубину их залегания.

Устройство позволяет повысить ка-, чество контроля структуры вещества путем обеспечения возможности различать близколежащие по глубине неодно" родности, расстояния между которыми меньше, чем пространственная протя2З женность зондирующего ультразвукового импульса, а при использовании его в медицине повышает биологическую безвредность контроля за счет использо" вания более длинных зондирующих имщ пульсов.

Составитель К.Леонов

Техред В.Далекорей Корректор 10 макаренко

Редактор А.Ворович

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5616/48 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5