Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов

 

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее генератор возбуждакхких импульсов , подключенный к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, времяизмерйтельный блок и индикатор, синхронизатор, соединенный через блок задержки с вTOJXJM входом времяизмерительного блока, о т л и - ;. ч а ю щ ее с я. тем, что., С целью rioвышения точности и разрешающей способности контроля, оно снабжено пос ледовательно соединенными импульсным генератором, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, и регистром сдвига, выходы которого подключены к генератору возбуждающих импульсов и ко второму и третьему .входам импульсного генератора. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде двух транзисторных ключей, эмиттер первого из КОТО1Л1Х подключен к аноду первого тиристора и параллельно соединенному.с ним сопротивлению нагрузки, а эмиттер второго через защитный диод - к эмиттеру первого | транзисторного ключа и аноду второго тиристора, катод которого соединен с коллектором второго транзисторного ключа, а управляющий электрод через диод - с базой второго транзисторто:ГО ключа, коллекторы транзисторных ;ключей соединены с источниками пита .ния, а базы транзисторных ключей и :управляющие электроды тиристоров под:ключены к выходам регистра сдвига. СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.

РЕСПУБЛИК

: з(5п G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И штейн. ..

ЬИ ЯЯф р(д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3433537/25-28 . (22) 04 ° 05. 82

; (46) 23.08,83. Бюл. Р 31 (72) В,С.Ямщиков, В.Л.Шкуратник, A.A.ÅðìîëHí и В.Й.Ланилов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени-горный институт (53) 620.179.16(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

9 587394, кл. G 01 N 29/04, 1976.

2. Де@ектоскопия -, -1965, 9 4 с. 45-49 (прототип). (54)(57) 1, УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТ.ВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ содержащее генератор воэбуждакицих импульсов, подключенный к нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, времяиэмерительный блок и индикатор, синхронизатор, соединенный через блок задержки с вторым входом . времяизмерительного блока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью do вышения точности и раэрещающей способности контроля. оно снабжено пос„„SU„„1037171 А ледовательно соединенными импульсным генератором, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, и регистром сдвига, выходы которого подключены к генератору воэбуждакщих импульсов и ко второму и третьему ,. входам импульсного генератора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что генератор возбуждающих импульсов выполнен в виде двух транзисторных ключей, эмиттер первого иэ которых подключен к аноду первого тиристора и параллельно соединенному с ним сопротивлению нагрузки, а эмиттер второго через защитный диод " к эмиттеру первого транзисторного ключа и аноду второго Е тиристора, катод которого соединен с я, коллектором, второго транзисторного ключа, а управляющий электрод через у®. диод — c базой второго транзисторно:го ключа, коллекторы транзисторных ключей соединены с источниками пита:.ния, а базы транзисторных ключей и ,управляющие электроды тирнсторов под.ключены к выходам регистра сдвига.

4Р

1037171

Изобретение относится к неразрушакщим испытаниям материалов ультразвуковым методом и может быть использо вано для контроля качества матерка" лов .

Известно ультразвуковое устройст" во для контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний и преобразователь, усилитель, генератор пилообразного

1 напряжения.и блок обработки (1).

Недостатком этого устройства явля. ется его низкая точность, связанная с отсутствием помехозащиты,.

Наиболее близким к изобретению по 5 технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее генератор возбуждающих импульсов, подключенный к QQ нему излучающий преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, времяизмерительный блок и индикатор, синхрО. низатор, соединенный через блок за-. 25 дер:хки с вторым входом времяизмери. тельного блока t 2) .

Недостатком известного устройства., является низкая точность и разрешающая способность контроля из-за боль- шой длительности переходных процессов s пьезопреобразователях.

Цель изобретения - повышение точности и разрешающей способности контроля °

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство для контроля качества материалов, содержащее генератор-возбуждающих импульсов, подключенный к нему излучакщий 4(j преобразователь, последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, времяизмерительный блок и индикатор, синхронизатор, соединен. ный через блок задержки с вторым вхо"45 дом времяизмерительного блока, снабжено последовательно соединенными импульсным генератором, первый вход . которого подключен к выходу синхронизатора, и регистром сдвига, выходы которого подключены к генератору возбуждающих импульсов и ко второму и третьему входам импульсного генера"

° тора.

Кроме того, генератор возбуждающ. õ импульсов выполнен в виде двух транзисторных ключей, эмиттер первого из которых подключен к аноду первого тиристора и параллельно соединенному с ним сопротивлению нагруз ки, а .эмиттер второго через защитный:60 диод — к эмиттеру первого транзистор", ного ключа и аноду второго тиристора катод которого соединен с коллектором второго транзисторного ключа, а управляющий электрод через диод - с g5 базой второго транзисторного ключа„ коллекторы транзисторных ключей сое- динены с источниками питания, а базы транзисторных ключей и управляющие электроды тиристоров подключены к выходам регистра сдвига.

На фиг, l представлена блок-схема ультразвукового устройства для контроля качества материалов; на фиг. 2— схема генератора возбуждакщих импульсов; на фиг. 3 - временные эпюры, поясняющие работу устройства.

Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов содержит генератор 1 возбуждающих импульсов, подключенный к нему излучающий преобразователь 2, последовательно соединенные приемный преобразователь

3, усилитель 4, времяизмерительный блок 5 и индикатор 6, синхронизатор

7, соединенный через блок 8 задержки с вторым входом времяизмерительного блока 5, последовательно соединенные импульсный генератор 9, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора. 7, и регистр 10 сдвига, выходы которого подключены к генератору 1 возбуждающих импульсов и ко второму и третьему входам импульсного,.генератора 9, а генератор 1 возбуждакицих импульсов выполнен в виде двух транзисторных ключей 11 и 12, эмиттер первого из которых подключен к аноду первого тиристора 13 и параллельно соединенному с ним сопротивлению 14 нагрузки, а эмиттер второго, через защитный диод 15 — к эмиттеру первого транзисторного ключа 11 и аноду второго тиристора 16, катод которого соединен с коллектором второго транзисторного ключа 12, а управлякщий электрод через диод 17 — с базой второго транзисторного ключа

12, коллекторы транзисторных ключей

11 и 12 соединены с источниками U и U питания, а базы транзисторных ,ключей.ll, 12 и управляющие электроды тиристоров 13, 16 подключены к выходам регистра 10 сдвига.

УстрОйство рабОтает следукщим образом.

Импульс 18 (фиг. 3) с выхода синхронизатора 7 поступает на вход импульсного генератора 9 с регулируемой скважностью импульсов, на выходе которого формируется импульс 19, поступакщий на вход регистра 10 сдвига.

При этом на одном из выходов регистра 10 сдвига, подключенном к базе транзисторного ключа 12 генератора 1 возбуждающих импульсов и управлякщему входу импульсного генератора 9, появится напряжение 20,.а на остальных выходах регистра 10 сдвига напряжение будет равно нулю. Появление положительного напряжения 20 на входе . транзисторного ключа 12 вызовет его открывание, в результате чего напря,1037171 жение источника пНТаННН О„ через за- сигнала через контролируемый материцитный диод 15 будет приложено к со- ал. С приходом следующего импульса противлению 14 нагрузки, параллельно 27 синхронизации на вход импульсного которому подключен излучающий преоб- генератора 9 на его выходе формируетразователь 2. Напряжение на излучаю- ся импульс 28, под воздействием котощем преобразователе 2 скачком изме- рого на выходе регистра 10 сдвига, нится до уровня 21. Напряжение 20, соединенного с управляющим электропоступающее также на управлянхаий дом тиристора 16 и через диод 17 с вход импульсного генератора 9, при- базой транзисторного ключа 12, покладывается к имеющейся в этом гене- явится напряжение логической единираторе времязадающей цепочке, посто- 10 .цы 29. В результате закроется ключ янная 1, времени которой .выбирается 11 и откроется ключ 12 H тиристор, равной половине периода Т1 собствен- а на сопротивлении 14 нагрузки и изных колебаний. излучающего преобразо- лучающем преобразователе 2 напряжевателя 2. Г=Т /2. В результате че- ние 23 скачком изменится до напряже рез время Г с выхода импульсного 15 ния 30, пропорционального напряжению: генератора 9 на вход регистра 10, питания U< . Тнристор 16 включен в сдвига поступит импульс 22. В регист- схему для уменьшения времени переклюре 10 сдвига произойдет единичный сдвиг информации и на входе транзис- После формирования импульса 31 торного ключа 12 напряжение станет 2О импульсным генератором 9 напряжение равным нулю, а на выходе регистра 10 логической единицы появится на управсдвига соединенном с базой транзис- .ляющем электроде,тиристора 13, что

S ! торного ключа 11, — равным напряже-,вызовет его открывание, и напряжение нию 22 логической единицы. Транзис- на сопротивлении 14 нагрузки станет .торный ключ 12 закроется, а ключ 1g -" 25 Равным HóJIIo ° Возбуждение излучающего откроется. Напряжение на излучающем . Реобразователя 2 ступенчатым напряпреобразователе 2 скачком изменится жением обеспечит получение короткого до;уровня 23, пропорционального на- импульса 32 на выходе приемного препряжению питания U транзисторного обраэователя 3. С приходом следующеключа 11, причем U 2 U„. для предот-ЗО го импУльса синхронизации на вход вращения пробоя ключа 12 обратным на- импульсного генератора 9 все описанпряжением-введен защитный диод 15. ные процессы повторятся:. двухступенчатое напряжение, приклады- Прошедшие контролируемый материваемое к излучающему преобразовате- ал УпРУгие колебаниЯ, nPeo6Pa3osaH- .

2 позволяет сформировать корот- ные преобразователем 3 в электрический импульс на выходе приемного пре-. кий сигнал в виДе коРотких импУльсов

I 35 образователя 3. При воздействии пер- вида 26 и 32, поступают на усилитель вой ступени уровня напряжения 21 пре- 4 и далее на времяизмерительный блок обраэователь 2 излучает первый акус- 5 ° Разница Kq во времени между прихотический импульс с длительностью Г дом на вторс1й вход времяизмерительравной половине периода собствейных 4 ного блока. 5 сигнала с синхронизатоколебаний преобразователя, .а при воэ- Ра 7 прошедшего блок 8 задержки действии второй ступени уровня напря- (

25 во времени принятых колебаний 24, разрешающую способность конт т контроля ма26 относительно иэлученных коле- . териалов за счет уменьшения мертбаний, обусловленный прохождением 60 вой зоны контроля.

1037 71

ФАЗ

ВНИИПИ Заказ 6001/4б Тираж 873 Подписное

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