Устройство для ультразвукового контроля качества материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователи и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, интегратор , исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок . задержки,соединенный с блоком перемножения , выход синхронизатора подключен к электронному ко1 Ф1утатору и блоку задержки, второй вход последнего соединен с -электронгалм коммутатором , отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено первым ключом, включенным между усилителем и блоком перемножения, последовательно соединенными вторым Ключом и инвертор Ьм , вход второго ключа соединен с усилителем, а шлход инвертора с блоком перемножения, подключенным § к синхронизатору ..триггером, выход т которого соединен с первым, вторым ключами и формирователем. CAD : :о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЗВЛК

РЕСПУБЛИН

3(я) 6 01 И 29 04

OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВФсяфщрд ижтиищр

ТЕШНИЮИфдр

ЙВЛИОТ, д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТКОЙ (21) 3433535/25-28 (22) 04.05..82 (46) 23.08 ° 83. Бюл. У 31 (72) В.С. Ямщиков, В.Л. Шкуратник, A.A. Ермолин и В.Й. Данилов (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени горный институт (53.) 620.179.16(088.8) (56) 1 Авторское свидетельство СССР

М 587394, кл. 0 01 N 29/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 366766, кл. 0 01 N 29/04, 1970 (прототип).

{54)(57) уСТРОйСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователи и усилитель, последовательно..SUÄÄ 1 А соединенные блок перемножения, интегратор, исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок задержки, соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора подключен к электронному коммутатору и блоку задержки, второй вход последнего соединен с электронным коммутатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения достоверности контроля, оно снабжено первым ключом, включенным между усилителем ..и блоком перемножения, последовательно соединенными вторым ключом и инвертором,, вход второго ключа соединен с усйлителем а выход инвертораI

Ф с блоком перемножения, подключенным g к синхронизатору,триггером, выход которого соединен с первым, вторым ключами и формирователем.

1037163

Изобретение относится к неразрушающим методам исследования материалов и может быть использовано в машиностроительной, горной, строительной и других отраслях промышленности °

Известно устройство для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний и преобразователь, усилитель, 10 генератор пилообразного напряжения и блок обработки (1).

Недостатком известного устройства является его низкая точность, связанная с отсутствием помехозащиты.15

Наиболее близким к изобретению является устройство для ультразвукового контроля качества материалов, содержащее синхронизатор, последовательно соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователь и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, интегратор, исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок задержки, соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора подключен к электронному коммутатору и блоку задержки, втооой вход последнего соединен с электронным, коммутатором Г2). 30

Недостатком этого устройства является низкая достоверность контроля при воздействии регулярных помех, .которые могут приводить к ложным срабатываниям устройства. 35

Цель изобретения — повышение дос- товерности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ультразвукового контроля качества материалов, содер- 40 жащее синхронизатор, последовательно .соединенные формирователь, излучающий и приемный преобразователи и усилитель, последовательно соединенные блок перемножения, интегратор 45 исполнительный орган, электронный коммутатор и индикатор, блок задержки, соединенный с блоком перемножения, выход синхронизатора подключен к электронному коммутатору и блоку задержки, второй вход последнего соединен с электронным коммутатором, снабжено первым ключом, включенным между усилителем и блоком перемнож йия, последовательно соединенными вторым ключом и инвертором, вход второго ключа соединен с усилителем, а выход инвертора; — с блоком перемножения, подключенным к синхронизатору триггером, выход которого соединен с первым, вторым ключами и фор- бО мирователем.

На фиг. 1 приведена блоксхема устройства для ультразвукового контроляа на фиг. 2 - временные эпюры, поясняющие работу схема.

Устройство содержит синхронизатор, последовательно соединенные формирователь 2, излучающий 3 и приемный 4 преобразователи и усилитель

5, последовательно соединенные блок

6 перемножения, интегратор 7, исполнительный орган 8, электронный коммутатор 9 и индикатор 10, блок

11 задержки, соединенный с блоком

6 перемножения, выход синхронизатора 1 подключен к электронному . коммутатору 9 и блоку 11 задержки, второй вход последнего соединен с электронным коммутатором 9, первый ключ 12, включенный между усилителем 5 и блоком 6 перемножения, последовательно соединенные второй ключ 13 и инвертор 14, вход второго ключа 13 соединен с усилителем

5, а выход инвертора 14 - с блоком

6 перемножения, подключенный к синхронизатору 1 триггер 15, выход которого соединен с первым и вторым ключами 12-13 и формироват елем.

Преобразователи 3-4 установлены по разные стороны контролируемого материала 16.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает импульсы 17 синхронизации, которые с интервалами, равными периоду T следования, поступают на вход триггера 15 (фиг. 2). Каждый импульс 17 синхронизации приводит к перебросу триггера 15 в новое состояние устойчивого равновесия, в результате на выходе триггера 15 вырабатываются прямоугольные импульсы 18 длительностью Ty = T g T °

С приходом переднего положительного фронта импульса 18 триггера 15 на вход формирователя 2, последний формирует возбуждающий импульс, который с помощью излучающего преобразователя 3 в виде ультразвуковых колебаний 19 (на фиг. 2 условно показана только первая полуволна колебаний) вводятся в контролируемый ма териал 16.

Пройдя через контролируемый материал, ультразвуковые импульсы через время t (время распространеP ния упругих колебаний в материале) принимаются .приемным преобразователем 4 "и преобразуются им в электрический сигнал 20.

При воздействии на контролируемый материал 16 периодической помехи (в худщем случае имеющей период следования, равный периоду синхронизации) на выходе приемного преобразо« вателя 4 будут присутствовать также импульсы 21 и 22 пОмехи, задержанные во времени относительно импульсов 17 синхронизации на некоторое произвольное время t< 4 й, . При от-1037163

Составитель Т. Николаева

Редактор С. Патрушева Темред М.Тепер Корректор И. Ватушкина

Заказ 6001/46 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 сутствии помехозащиты устройство сра батывает по переднему фронту импульса 21 помехи через время t;, т.е. имеет место ложное срабатывание.

Для исключения такого срабатывания импульсы 23 с выхода преобразо вателя 4 после усиления усилителем

5 подаются на управляемые ключи 12 и 13. Эти ключи управляются импульсами 18 с выхода триггера 15 таким образом, что ключ 13 закрывается во IO время трех периодов Т«,когда на выходе преОбразователя 4-имеют место полезный сигнал 20 и импульс 21 помехи, а ключ 12 открывается во время этих периодов. Перевод ключей 13 )5 и 12 в новое состояние осуществляется триггером 15, в результате в те периоды Т, когда. на выходе преоб разователя 4 действует только импульс 22 помехи, ключ 13 остается открытым, а ключ 12 закрыт, и импульсы 22 помехи .попадают на инвертор 14.

Таким образом, импульсы 24, приходящие на блок 6 перемножения в течение периода Т и Т, будут иметь разные знаки. На блок 6 перемножения будут приходить также импульсы

17 синхронизатора 1, прошедшие блок

11 регулируемой задержки, задержка Г3 в котором меняется дискретно сигналам, поступающим с электронного коммутатора 9, запуск которого осуществляется импульсами 17 синхронизатора 1. Сигналы с выхода блока 6 перемножения максимальны при выполнении Условий I,З вЂ”вЂ”,. H

Те из сигналов, которые формируются в периоды Т и Т (соответствующие периодической помехе), противофазны и, следовательно, в интеграторе 7 взаимно компенсируются. Полезные же сигналы, несущие информацию об истинном времени t< распространения,накапливаются интегратором 7.

Как только уровень накопления полезного сигнала в интеграторе -7 превысит порог срабатывания исполнительного органа 8, последний остановит электронный коммутатор 9, который в свою очередь прекратит дискретное изменение задержки Гз в блоке 11 задержки, значение которой Г индицируется на индикаторе 10.

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля при воздействии-на объект регулярных помех.