Способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано при осуществлении контроля материалов и изделий. Цель изобретения - повышение достоверности регистрации за счет исключения помех. По предлагаемому способу регистрации осуществляют изменение .амплитуды зондирующих импульсов в каждом из последующих тактов на заданную величину и определяют соответствующее изменение эхо-сигналов. Сигналы об-Обнаружении дефектов регистрируют лишь в том случае, если установлено соответствие между характером изменения зондирующих сигналов и принятых эхо-сигналов . В устройстве указанные функции реализуются с помощью двух программируемых блоков памяти, блока тактового управления, сдвигового регистра и блока сравнения. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 (21) 4756547/28 (22) 09.11.89 (46) 07.06.93. Бюл, Ф 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) Л.В. Козлов (56) 1. Неразрушающие испытания. Справочник. Под ред. P.Màê-Мактера. Книга вторая, М.-Л.: Энергия, 1965, с. 279.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1026051; кл. 6 01 и 29/04, 1983..

3. Авторское свидетельство СССР

O 1430875, кл, G 01 N 29/04, 1988, 4. Патент ФРГ М-2632674,.кл. 6 01 N 29/04, 1976. (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СИГНАЛОВ

ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Изобретение относится к неразруша1ощему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано при.осуществлении контроля материалов и изделий.

Цель изобретения — повышение досто- . верности регистрации эа счет исключения . помех.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 тактового ynpasnexw, приемно-усилительный блок 2 и регистра-, тор 3, блок 4 сравнения, выход которого подключен к второму входу регистратора 3, последовательно соединенные генератор 5 зондирующих импульсов и злектроакусти Ж 1820319 А1 (я)э G 01 N 29/04

2 (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано пр ; осуществлении контроля материалов и изделий. Цель изобретения — повышение достоверности регистрации эа счет исключения помех. По предлагаемому способу регистрации осуществляют, изменение, амплитуды зондирующих импульсов в каждом из последующих тактов на заданную величину и определяют соответствующее изменение зхо-сигналов.

Сигналы об.обнаружении дефектов регистрируют лишь в-том случае, если установлено соответствие между; характером изменения зондирующих сигналов и принятых эхо-сигналов . В устройстве указанные функции реализуются с помощью двух программируемых блоков памяти, блска тактового управления. сдвигового регистра и блока сравнения. 2 с.п ф-лы, 1 ил. ческий преобразователь 6, выход которого р подключен к второму входу приемно-усилительного блока 2, первый программируемый блок 7 памяти, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 1 тактового управления, а выход — к входу генератора 5 Ч,) зондирующих импульсов, второй программируемый блок 8 памяти и последовательно соединенные сдвиговый регистр 9 и блок 10 разности, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока 4 сравнения; Первый вход сдвигового регистра 9 и второй вход блока 10 раэности подключены к выходу приемно-усилительного блока 2, а второй вход сдвигового регистра 9- к второму выходу блока 1 тактового

1820319 сеет получение доотетсчнол длл регистра- ер управления. Первый и второй входы второго . программируемого блока 8 памяти подклю чены соответственно к второму и третьему. выходам блока 1 тактового управления, а четвертый выход блока 1 тактового управленйя подключен к третьему входу приемноусилительного блока 2. Блок 1 тактового управления содержит последовательно сое. диненные генератор. 11 опорной частоты, делитель 12, первый счетчик 13 и формирователь 14 импульсов стробирования. второй счетчик 15, первый. вход которого подключен к выходу генератора 11 опорной частоты. и третьему входу приемно-усилительного блока 2, второй вход — к выходу делителя 12, а выход- к второму входуформирователя 14 импульсов стробирования, причем выходы второго счетчика 15 и первого счетчика 13 подключены соответственно к первым.и вторым входам первого и второго блоков 7 и 8 памяти,.а вход второго счетчика 15 подключен еще и к второму входу сдвигового регистра 9. Приемно-усилительный блок 2 содержит посЛедовательно соединенные . усилитель 16, времейной селектор 17 и аналого-цифровой преобразователь 18, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока 1 тактового управления, а выход — к первым входам регистратора 3-и сдвигового регистра 9, причем вход усилителя 16 подключен к выходу электроакустического . преобразователя 6. а второй вход временного селектора 17 подключен к первому выходу блока 1 тактового управления.

Информационные выходы первого и второго блоков 7 и 8 памяти подключены соответ,ственно к входу генератора 5 зондирующих импульсов и первому входу блока 4 сравнения, а информационные входы блоков 7, 8 памяти предназначены для подключения к выходу программатора (не показан) и используются при вводе в них информации при программировании.

Способ осуществляют следующим образом, При контроле в цикле излучения — приема сигналов в контролируемый объект излучают ультразвуковой импульс и принимают сигналы. Среди принимаемых сигналов имеют место как сигналы отражения от несплошностей обьекта контроля (дефект), так и различного рода помехи.

Амплитуда всех принятых в этом цикле сигналов измеряют и запоминают. В следующем контрольном цикле излучения — приема амплитуду импульса излучения изменяют на заданную величину..Величина изменения амплитуды импульса излучения должна находиться в диапазоне, который обеспечиции амплитуды импульса отражения от возможного дефекта. В этом цикле контроля такта принимают сигналы, измеряют и запоминают их амплитуды. Затем для последующего и предыдущего циклов контроля определяют соответственно величины изменения амплитуд принимаемых сигналов..

Таким образом . для последующего и предыдущего циклов контроля оказываются

10 известными заданная величина изменения амплитуды. импульса излучения и полученные в результате обработки величины изменения амплитуд принимаемых сигналов.

Амплитуды импульса излучения и сигналов

15 его отражения при распространении ульт развуковой волны связаны известной аналитической зависимостью либо эти зависимости могут быть сняты эксперимен тально для конкретных условий контроля, 20 что предпочтительнее, На основании этого сравнивают для данной пары соседних циклов контроля получаемые величины изменений амплитуд принимаемых сигналов с заданной величиной изменения амплитуды

25 импульса излучения, те из принимаемых сигналов, изменение амплитуды которых соответствует заданному изменению амплитуды импульса излучения. далее регистрируют как сигналы отражения от

30 несплошностей обьекта контроля (дефекты).

Устройство, представленное на чертеже. работает следующим образом..

С помощью. известного программатора

35 перед началом процесса контроля производят следующие операции в элементах устройства. Устанавливают коэффициент деления делителя 12, что эквивалентно заданию частоты смены тактов синхрониза40 ции чавтоты повторения циклов излучения— приема сигналов в формирователе 14 импульса стробирования для каждого такта синхронизации, число которых определяется обьемом первого счетчика 13. Устанавли45 ваются длительность и временное положение стробирующего импульса. В первый программируемый блок 7 памяти для каждого такта синхронизации записывается информация о параметрах импульса

50 .излучения, причем эта информация записывается в виде строба определенной длительности и временного положения для каждого такта синхронизации, и в процессе работы устройства эти установленные стробы появ55" ляются на вйходе первого блока 7 памяти, своей длительностью определяя время заряда зарядной емкости в генераторе 5 зондирующих импульсов, а следовательно, и амплитуду импульса излучения, а своим вменным положением определяя момент

1820319 ния сигналов соответствующие изменения амплитуды импульсов отражения (зхо-сиг- 10 основе известных аналитических зависимо- 15 стей между амплитудами импульса излучекостабильные импульсьв высокой опорной 20 частоты с выхода генератора 11 опорной

35

45 первого программируемого блока 7 памяти

Аналогично формируется импульс в каждом такте синхронизации на выходе ский преобразователь 6. а он в свою очередь, излучает в объект контроля акустический импульс заданной в данном такте синхронизации амплитуды. Акустические сигналы, распространяясь в объекте контроля, отражаются и принимаются электрокоторого в виде электрических сигналов поступают на вход усилителя 16. Этим же входом принимаются сигналы различного родэ помех. Усиленные сигналы поступают нэ первый вход временного селектора 17, в котором стробируются и с выхода которого поступают на первый вход преобразователя

18, на котором производится непрерывное преобразование принимаемых сигналов с опорной частотой генератора 11. Принимаемые сигналы в реальном масштабе времени с выхода преобразователя 18 в виде цифрового кода с дискретностью опорной частоты поступают на первый информационный вход регистратора 3, на первый информационный вход сдвигового регистра 9 и на второй вход блока 10 разности. Так как второй вход сдвигового регистра 9 является

" его адресным входом и подключен к выходу второго счетчика 15, который изменяет состояние своего выхода с опорнбй частотой, то на выходе сдвигового регистра 9 в любой момент времени распространения для каждого последующего такта синхронизации появляется значение амплитуды сигнала, принятое в соответствующий момент времени распространения в предыдущем такте. Блок 10 разности определяет разность между величинами на его втором и первом входах, т,е. на его выходе присутствует значение изменения амплитуды принимаемых сигналов для каждого последующего такта синхронизации соответственно времени их распространения. На выходе второго программируемого блока 8 памяти для каждого . последующего такта синхронизации и соответствующего момента времени распространения присутствует заданное значение изменения амплитуды, записанное в этом блоке перед процессом контроля. В блоке 4 сравнения непрерывно сравниваются значения величины изменения амплитуды принимаемых сигналов и заданные значения изменения амплитуды соответственно для каждого такта синхронизации и времени распространения. В случае соответствия друг другу величии на втором и первом вхо, дах блока 4 сравнения на его выходе появляется импульс, поступающий на второй вход записи регистратора 3;

Таким, образом, зарегистрированы лишь сигналы, принадлежащие отражателям, расположенным в объекте контроля,— дефектом.

Формула изобретения

1. Способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле, заключающийся в том, что объект контроля излучают ультразвуковые импульсы, принимают и регистриют эхо-сигналы, отличающийся тем, 1820319

7 8 что, с целью повышения достоверности ре- опорной частоты, делителя,.первого счетчигистрации за Счет исключения помех, в npo- - ка и формирователя импульса стробировацессе контроля в каждом последующем цикле ния приемника и второго счетчика, первый излучения-приема сигналов амплитуду им- . вход которого подключен к выходу генера. пульса излучения изменяют на заданную вели- 5 тора опорной частоты, второй:вход — к выхочину и определяк т соответствующие ду делителя, а выход .— к второму входу изменения амплитуд принимаемых сигналов, формирователя импульса стробирования определяют наличие взаимного соответствия приемника, выход которого служит выходом . изменений амплитуды каждого из принимае- блока тактового управления, второй вход мых сигналов заданному изменению амплиту- 10 временного селектора и вход усилителя слуды импульса излучения, которое учитывают, жат соответственно первым и вторым входапри регистрации принимаемых сигналов. - . ми приемно-усилительного блока, выходы

2. Устройство для регистрации сигналов первого и второго счетчиков подключены при ультразвуковом контроле, содержащее соответственно к первым и вторым входам последовательно соединенные блок такто- 15 первого и второго программируемых блоков ваго управления, приемно-усилительный . памяти, выход второго программируемого .блок и регистратор, блок сравнения, вы- блока памяти подключен к первому входу . ход которого подключен к второму входу: . блока сравнения,.выходаналого-цифрового регистратора, последовательно соединен- преобразователя подключен к первому вхоные генератор зондирующих импульсов и 20 ду сдвигового регистра и к второму входу электроакустический преобразователь, вы- блока разности, выход которого подключен ход которого подключен к второму входу- .к второму входу блока сравнения, выход приемно-усилительного блока, о т л и ч а e- . первого программируемого блока памяти щ e e с я тем„что оно снабжено первым и подключен к входу генератора зондируювторым программируемыми блоками памя- 25 щих: импульсов. выход второго счетчика — к ти, последовательно соединенными сдвиго- второму входу сдвигового регистра, а выход вым регистром .и блоком разности,.:, генератора опорной частоты — к второму приемно-усилительный. блок выполнен иэ . входуаналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенных усилителя, информационные входы делителя, формивременного селектора и аналого-цифрового. 30 рователя импульсов стробирования приемпреобразователя, выход которого служит ника, nepaom и второго программируемых выходом приемно-усилительного. блока, блоков памяти предназначены для подклюблок тактового управления выполнен иэ no-. чения к внеанемуустройству программироследовательно соединенных генератора .. вания.

:35

1820319

Составитель Л.Козлов

ТехредММоргентаи Корректор ПЮско

Редактор

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

Заказ 2028 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ. СССР

113035, Москва. Ж-З6, Раувскав наб., 4/5