Ультразвуковой дефектоскоп

 

Изобретение относится к ультразвуковым неразрушающим испытаниям и может быть использовано для обнаружения и регистрации параметров любого количества беспорядочно расположенных дефектов в ручных автоматических приборах и установках контроля качества материалов и изделий в машиностроительной, энергетической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение достоверности и производительности контроля за счет непосредственного преобразования видеосигнала в цифровой код и сравнительного анализа в одном такте преобразования текущих параметров сигнала и параметров, полученных в предыдущем такте преобразования, по отношению к уровню отсечки шумов, а также за счет исключения повторного контроля на разных уровнях отсечки шумов. Преобразованные в цифровую форму эхо-сигналы сравниваются с цифровым кодом уровня шумов. В случае превышения последних их амплитуда и время задержки запоминаются и в последующем такте преобразования сравниваются с амплитудой предыдущего такта преобразования и, в случае превышения, запоминаются следующие значения амплитуды и времени задержки. При монотонном уменьшении амплитуды сигнала запоминается последнее максимальное значение. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (1П (50 4 G 01 N 29/04

1Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4304634/25-28 (22) 09.09.87 (46) 07. 12. 89. Бюл. М 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) Л,В,Козлов, В,С.Гаврев, Ю.M.Михайленко и А.Н.Ралдугин (53) 620.179.16(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1281992, кл. G Gl N ?9/04, 1985. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к ультразвуковым нераэрушающим испытаниям и может быть использовано для обнаружения и регистрации параметров любого количества беспорядочно расположенных дефектов в ручных автоматических приборах и установках контроля качества материалов и изделий в машиностроительной, энергетической и других отраслях промьппленности. Целью иэобреИзобретение относится к ультразвуковым нераэрушающим испытаниям и может быть использовано для обнаружения и регистрации параметров любого количества беспорядочно расположенных дефектов в ручках и автоматических приборах и установках контроля качества материалов и изделий в машиностроительной, энергетической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение достоверности и производительности

2 тения является повьппение достоверности и производительности контроля за счет непосредственного преобразования видеосигнала в цифровой код и сравнительного анализа в одном такте преобразования текущих параметров сигнала и параметров, полученных в предыдущем такте преобразования, и по отношению к уровню отсечки шумов, а также sa счет исключения повторного контроля на разных уровнях отсечки шумов. Преобразованные в цифровую форму эхосигналы сравниваются с цифровым кодом уровня шумов. В случае превьппения последних их амплитуда и время задержки запоминаются и в последующем такте преобразования сравниваются с амплитудой предыдущего такта преобразования и, в случае превышения, запоминаются следующие значения амплитуды и времени задержки. При монотонном уменьшении амплитуды сигнала запоминается последнее максимальное значение ° 1 ил. контроля за счет непосредственного преобразования видеосигнала в цифровой код сравнительного анализа в одном такте преобразования текущих параметров сигнала и параметров, полученных в предыдущем такте преобразования, и по отношению к уровню отсечки шумов, а также эа счет исключения повторного контроля на разных уровнях отсечки шумов.

На чертеже представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа.

1527572

Ультразвуковой дефектоскоп содерI жит электроакустически последовательно соепиненные генератор 1 зондирующих импульсов акустический преобраФ

5 зователь 2 и формирователь 3 зоны контроля, усилитель 4, аналого-цифроной преобразователь 5, последователь но соединенные регистр 6 координаты, блок 7 оперативной памяти и регистратор 8, вход усилителя соединен с электроакустическим преобразователем, кварцевый генератор 9, последовательно соединенные входной регистр 10 мультиплексор 11, схему 12 сравнения и формирователь 13 импульсов записи, и регистр 14 амплитуды, выход формирова— теля 13 импульсов записи соединен с вторым входом блока 7 оперативной памяти, выход аналого-цифрового преоб20 раэователя 5 соединен с первым входом регистра 14 амплитуды, второй выход схемы 12 сравнения соединен с объединенными вместе вторым входом регистра 14 амплитуды и пеРвым входом Регистра 6 координаты, выход формирователя 3 зоны контроля соединен .с объединенными вместе вторым входом регистра 6 координаты, первым входом аналого-цифрового преобразователя 5 и вторым входом формирователя 13 импульсов

30 записи, выход регистра 14 амплитуды соединен с объединенными вместе третьими входами мультиплексора 11 и блока 7 оперативной памяти, выход усилителя 4 соединен с вторым входом ана- 5 лого-цифрового преобразователя 5, первый выход схемы 12 сравнения соединен с вторым входом мультиплексора 11, а выход кварцевого генератора

9 соединен с вторым входом формирова- 10 теля 3 эоны контроля.

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Зондирующие импульсы с выхода генератора 1 зондирующих импульсов поступают на вход акустического преобразователя 2, где преобразуются в упругие механические колебания. Распространя.ющиеся через контактную среду в контролируемом изделии ультразвуковые колебания отражаются от дефектов и дна изделия, преобразователем 2 преобразуются в электрические колебания и: поступают на вход усилителя 4, которым детектируются и видеосигнал с выхода которого поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 5. Кварце-, вый генератор 8 генерирует импульсы высокостабильной во времени опорной частоты. Эти импульсы поступают на второй вход формирователя 3 эон контроля для заполнения зоны контроля, Запуск формирователя 3 эоны контроля осуществляется одновременно с зондирующим импульсом либо импульсом от передней грани, которые поступают на его первый вход, с выхода формирователя зоны контроля импульсы опорной частоты кварцевого генератора 9 поступают на первый вход аналого-цифрового преобразователя 5 в качестве импульсов преобразования.

Таким образом, аналого-цифровой преобразователь 5 производит преобразование видеосигнала в цифровой код в установленной зоне контроля.

Эти же импульсы поступают на второй вход регистра 6 координаты и служат опорными импульсами измерения глубины залегания дефекта (координаты), а также — на второй вход формирователя

13 импульсов записи, где служат для формирования импульсов записи. Преобразуемый в зоне контроля с дискретностью опорной частоты кварцевого генератора 9 аналого-цифровым преобразователем 5 в цифровой код видеосигнал поступает с его выхода на первый вход регистра 1.4 амплитуды и второй вход схемы 12 сравнения. Входной регистр 10 запоминает цифровой код уровня отсечки, который записывается в него с помощью программатора (не по казано). С выхода входного регистра 10 цифровой код отсечки поступает на первый вход мультиплексора 11.

К третьему входу мультиплексора 11 подключен выход регистра 14 амплитуды.

Таким образом, на выход мультиплексора 11 в зависимости от уровня управляющего сигнала на его втором входе может поступать либо цифровой код уровня отсечки с его первого входа, либо цифровой код амплитуды видеосигнала с его третьего входа, Выход мультиппексора 11 соединен с первым входом схемы 12 сравнения, поэтому на схеме 12 сравнения в зоне контроля сравниваются цифровой код амплитуды видеосигнала в текущем такте преобразования,,поступающий с выхода аналого-цифрового преобразователя 5 на

5 15275 второй вход схемы 12 сравнения, и цифровой код с выхода мультиплексора 11, т,е. либо цифровой код уровня отсечки шумов, либо цифровой код амплитуды видеосигнала, записанный в ре5 гистр 14 амплитуды, В отсутствие зоны контроля на первом выходе схемы 12 сравнения устанавливается такой уровень управляющего сигнала, который, 1р поступая на второй вход мультиплексора 11, соответствует пропусканию на

его выход цифрового кода уровня отсечки шумов, С началом зоны контроля аналого-цифровой преобразователь 5 на- 5 чинает преобразование видеосигнала в цифровой код. При этом на схеме 12 сравнения в первом такте преобразования сравниваются цифровой код текущего значения амплитуды видеосигнала и циф-2О ровой код уровня отсечки шумов, причем в последующих тактах преобразования пока первый будет меньше второго на выходах схемы 12 сравнения изменений не произойдет, В первом же такте 5 преобразования, когда цифровой код текущего значения амплитуды видеосигнала станет больше цифрового кода уровня отсечки шумов, на втором выходе схемы 12 сравнения сформируется импульс, который, поступая на второй вход регистра 14 амплитуды и первый вход регистра 6 координаты, запишет в эти регистры соответственно цифровой код амплитуды видеосигнала в данном такте преобразования и соответствующую этой амплитуде координату. Одновременно на первом выходе схемы 12 сравнения изменится уровень управляющего сигнала, который подготовит по первому входу формирователь 13 импульсов записи к формированию и установит на втором входе мультиплексора 11 уровень, соответствующий пропусканию через него на схему 12 сравнения запи- 45 санный в регистр 14 амглитуды цифровой код амплитуды видеосигнала в данном такте преобразования, Таким образом, в этом же такте преобразования после переключения мультиплексора 11 на схеме 12 сравнения сравниваются два цифровых кода амплитуды видеосигнала — с выхода аналого-цифрового преобразователя 5 и через мультиплексор ll с выхода ре55 гистра 14 амплитуды. В последующем такте преобразования на схеме 12 сравнения сравниваются цифровой код амплитуды видеосигнала в текущем так72 те преобразования и цифровой код амплитуды видеосигнала, записанный в предыдущем такте преобразования в регистр 14 амплитуды, Если при этом сравнении первый больше второго, то на втором выходе схемы 12 сравнения вновь сформируется импульс, который запишет в регистр 14 амплитуды и регистр 6 координаты соответственно новые значения цифрового кода амплитуды видеосигнала и соответствующей ей координаты.

Таким образом, с дискретностью опорной частоты кварцевого генератора

9 будет отслежена и записана в регистр 14 амплитуда и регистр 6 координаты максимальная амплитуда эхоимпульса от дефекта и соответствующая ей координата, При снятии амплитуды видеосигнала после достижения максимума, когда амплитуда видеосигнала в каждом последующем такте преобразования меньше, чем в предыдущем такте, на втором выходе схемы 14 сравнения импульсы записи не будут сформированы, Вместе с тем, на первом выходе схемы 14 сравнения изменится уровень управляющего сигнала, который вновь переключит мультиплексор ll так, что в этом такте на схеме 12 сравнения цифровой код текущего значения амплитуды видеосигнала сравнится с цифровым кодом уровня отсечки, При этом записанные в регистре 14 амплитуды и координаты 6 значения максимальной амплитуды эхоимпульса и соответствующей ей координаты будут сохраняться в них до момента перезаписи в блок 7 оперативной памяти.

Когда цифровой код текущего значения амплитуды видеосигнала при сравнении с кодом уровня отсечки шумов станет меньше последнего, тогда записанные в регистры 14 амплитуды и координаты 6 параметры дефекта перепишутся сформированным в этом момент импульсом с выхода формирователя 13 импульсов записи в блок 7 оперативной памяти. Запись в блок 7 оперативной памяти параметров всех дефектов производится последовательно. Поэтому на регистратор 8 иэ блока 7 оперативной памяти могут быть выведены число зарегистрированных дефектов и соответственно параметры каждого дефекта. Регистратором качества изделия может быть, например, 1527572

3ВМ со своими периферийными устройСоставитель И.Соколов

Редактор А.Коэориз Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Yi. Нар оши

Заказ 7506/50

Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ствами.

Использование предложенного устройства в промышленности позволит повы5 сить достовериость контроля при высокой производительности благодаря получению достоверной информации о распределении любого количества беспорядочно расположенных дефектов эа один цикл контроля.

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий электроакустические последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, акустический преобразователь и формирователь зоны контроля, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, последовательно соединенные регистр координаты, блок оперативной памяти и регистратор, вход усилителя соединен с электроакустическим преобразователем, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы- 25 шения достоверности и производительности контроля, он снабжен кварцевым генератором, последовательно соединенными входным регистром, мультиплексором, схемой сравнения, формирователем импульсов записи, и регистром амплитуды, выход формирователя импульсов записи соединен с вторым входом блока оперативной памяти, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом регистра амплитуды, второй выход схемы сравнения соединен с об". единенными вместе вторым входом регистра амплитуды и первым входом регистра координаты, выход формирователя зоны контроля соединен с объединенными вместе вторым входом регистра координаты первым входом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом формирователя импульсов записи и объединенными вместе третьими входами мультиплексора и блока оперативной памяти, выход усилителя соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, первый выход схемы сравнения соединен с вторым входом мультиплексора, а выход кварцевого генератора соединен с вторым входом формирователя эоны контроля.