Система акустического изображения

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии и визуализации внутренней структуры материалов и изделий, а также для медицинской диагностики. Цель изобретения - повышение разрешающей способности системы за счет осуществления фокусировки при излучении. Задержки формирования зондирующих импульсов определяются как фазовыми сдвигами фазовращателей 9, так и кодами предустановки счетчиков 14. Фазовращатели 9 осуществляют задержки, не превышающие величины периода генератора 7 синусоидального напряжения, а счетчики 14 определяют задержки, равные целому числу периодов генератора 7 синусоидального напряжения. Благодаря этому величину задержек зондирующих импульсов для преобразователей 1 в центре фазированной ультразвуковой решетки можно сделать максимальной, а задержки для преобразователей 1, находящихся ближе к краям решетки, можно выбрать минимальными, что обеспечивает фокусировку при излучении и, следовательно, повышение пространственной локализации акустического поля в выбранной точке исследуемого объекта. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 01 N 29 /03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4683968/28 (22) 24,04.89 (46) 15,07.91. Бюл. М 26 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) С.М.Маевский и А.С.Кияшко (53) 620.179.16(088.8) (56) Патент США М 4155260, кл. G 01 N 29/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1439486, кл. G 01 N 29/04, 1988. (54) СИСТЕМА АКУСТИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к неразрушающвму контролю и может быть использовано для дефектоскопии и визуализации внутренней структуры материалов и изделий, а также для медицинской диагностики. Цель изобретения — повышение разрешающей способности системы за счет осуществления фокусировки при излучении. Задержки

„„Я „„1663533 А1 формирования зондирующих импульсов определяются как фазовыми сдвигами фазовращателей 9, так и кодами предустановки счетчиков 14. Фазовращатели 9 осуществляют задержки, не превышающие величины периода генератора 7 синусоидального напряжения, а счетчики

14 определяют задержки, равные целому числу периодов генератора 7 синусоидального напряжения. Благодаря этому величину задержек зондирующих импульсов для преобразователей 1 в центре фазированной ультпаэвуковой решетки можно сделать максимальной, а задержки для преобразователей 1, находящихся ближе к краям решетки, можно выбрать минимальными, что обеспечивает фоку- Я сировку при излучении и, следовательно, повышение пространственной локализации акустического поля в выбранной точке исследуемого объекта. 3 ил, 1663533

20

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии и визуализации внутренней структуры материалов и изделий, а также для медицинской диагностиЦелью изобретения является повышение разрешающей способности за счет осуществления фокусировки при излучении.

На фиг.1 представлена функциональная схема системы акустического изображения; на фиг.2 — временные диаграммы. формирования зондирующего импульса в первом канале системы; на фиг.3 — временные диаграммы зондирующих импульсов, сформированных в и каналах системы для фокусировки, Система акустического изображения содержит (фиг.1) и преобразователей 1 ультразвуковой фазированной решетки, 2п синхронных детекторов 2, 2п фильтров 3 нижних частот, 2п блоков 4 задержки, два сумматора 5, арифметический блок 6, генератор

7 синусоидального напряжения, блок 8 управления, 2п фазовращателей 9, (и+1) формирователей 10 импульсов, (и+1)

D-триггеров 11, и аналоговых ключей 12, 2п элементов И 13, 2п счетчиков 14 и и элементов

НŠ— И 15, Выход генератора 7 синусоидального напряжения соединен с входом (и+1)-rо формирователя 10 импульсов и с входами нечетных фазовращателей 9, выходы которых подключены к входам и формирователей 10 импульсов, к входам четных фазовращателей

9, к детектирующим входам нечетных синхронных детекторов 2 и к информационным входам аналоговых ключей 12, выходы которых соединены соответственно с входами преобразователей 1 ультразвуковой фазированной решетки. Выходы четных фазовращателей 9 подключены к детектирующим входам соответствующих синхронных детекторов 2. Выходы формирователей 10 импульсов соединены с вторыми входами нечетных элементов И 13 и с С-входами

О-триггеров 11, выходы которых подключены к первым входам нечетных элементов И

13, выходы которых соединены соответственно со счетными входами нечетных счетчиков 14 и с первыми входами четных элементов И 13, подключенных выходами к счетным входам соответствующих счетчиков 14, выходы которых соединены с инвертирующими входами элементов НЕ-И 15.

Выходы нечетных счетчиков 14 подключены ко вторым входам четных элементов И 13, к неинвертирующим входам элементов 15

НЕ-И, выходы которых соединены с упраамющими входами аналоговых ключей 12.

Выходы преобразователей 1 ультразвуковой фазированной решетки соединены соответственно с входами синхронных детекторов 2. Выходы синхронных детекторов 2 подключены к входам фильтров 3 нижних частот, выходы которых соединены с входами блоков 4 задержки. Выходы нечетных блоков 4 задержки подключены к входам первого сумматора 5. Выходы четных блоков 4 задержки соединены с входами второго сумматора 5, Выходы сумматоров 5 подключены соответственно к входам арифметического блока 6. Выходы блока 8 управления соединены с управляющими входами блоков 4 задержки, с управляющими входами нечетных фазовращателей 9, с управляющими входами и входами предустановки счетчиков 14 и D-входом (и+1)-го D-триггера

11. В ыход (и+1)-ro форми рователя 10 им пул ьсов подключен к С-входу (и+1)-го D-триггера

11, выход которого соединен с D-входами п

D-триггеров ",1, Система акустического изображения работает следующим образом.

Перед очередным излучением ультразвуковых сигналов в исследуемый объект(на фиг,1 не показан) блок 8 управления определяет положение зондирующего фокуса и рассчитывает требуемые для этого величины задержек зондирующих импульсов. Расчеты производятся на основе известных формул, связывающих положение фокуса, период решетки, номер преобразователя и скорость ультразвука в исследуемом объекте, Затем осуществляется деление полученных задержек на величину периода генератора 7 синусоидального напряжения (фиг.2,б). Коды предустановки счетчиков 14 соответствуют целой части результата указанного деления, Остаток в результате деления соответствует величинам фазовых сдвигов нечетных фазовращателей 9, Коды предустановки счетчиков формируются на выходе блока 8 управления.

Управляющие сигналы для нечетных фазовращателей 9 присутствуют на выходах блока

8 управления. Затем поочередно на выходах блока 8 управления формируются короткие импульсы, подаваемые на управляющие входы нечетных счетчиков 14. При приходе этих импульсов происходит предустановка выше названных счетчиков кодами предустановки. После этого на выходе блока 8 управления устанавливается код, соответствующий длительности зондирующих импульсов. формируется короткий импульс. подаваемый на управляющие входы четных счетчиков 14. При этом происходит предустановка этих счетчиков. Четные фазовращатели 9 являются неуправляемыми, они сдвигают по фазе синусоидальный сигнал

1663533 ключей и генератор синусоидального напряжения, соединенный выходом с входами нечетных фазовращателей, выходы которых подключены к входам формирователей импульсов, к входам четных фазовращателей и к информационным входам аналоговых ключей, выходы которых соединены соответственно с входами преобразователей ультразвуковой фазированной решетки, выходы формирователей импульсов подключены к С-входам D-триггеров, выходы преобразователей ультразвуковой фазированной решетки соединены с входами синхронных детекторов. подключенными выходами соответственно к входам фильтров нижних частот, выходы которых соединены с входами блоков задержки, выходы нечетных блоков задержки подключены к входам первого сумматора, выходы четных блоков задержки соединены с входами второго сумматора, выходы первого и второго сумматоров подключены соответст-венно к первому и второму входам арифметического блока, выходы блока управления соединены с управляющими входами блоков задержки о управляющими входами нечетных фазовращателей, а выходы фаэовращателей соединены с входами синхронных детекторов, отл ич а ю ща я с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, она

Ь.

О/74г1 ir Au g снабжена (n+1)-м D-триггером, 2п элементами И, 2п счетчиками, п элементами НЕ-И и (и+1)-м формирователем импульсов, подсоединенным входом к выходу генератора си5 нусоидального напряжения, выходом — к

С-входу (и+1)-ro D-триггера, к D-входу которого подключен соответствующий выход блока управления, выход(п+1)-го 0-триггера соединен с D-входами и О-триггеров, выхо10- ды которых подключены к первым входам нечетных элементов И. к вторым входам которых подключены выходы формирователей импульсов, выходы нечетных элементов И соединены соответственно со счетными

15 входами нечетных счетчиков и с первыми входами четных элементов И, выходы которых подключены к счетным входам соответствующих счетчиков, выходы которых соединены с инвертирующими входами

20 элементов НЕ-И, выходы нечетных счетчиков подключены к вторым входам соответствующих элементов И и к неинвертирующим входам элементов НЕИ, выходы которых соединены с управляю25 щими входами аналоговых ключей, а выходы блока управления подключены к управляющим входам и входам предустановки счетчиков.

1663533

Составитель B,Êîñòþõèí

Редактор К.Крупкина Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 2263 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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