Ультразвуковой структурный анализатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респуйлик к автои:ком свидктпльсте

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01n 29. 04

Заявлено 27.Ч.1970 (№ 1445199. 25-28) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.1Ч.1973. Бюллетень № 20

Дата опубл икован ия описания 23Х11.1973

Комитет по делам изобретений и открытиЯ при Совете Министров

СССР

УДК 620.179.16 (088.8) Авторы изобретения

Н. А. Кеслер и Э. Г. Силькис

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов

Заявитель

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Предлагаемое изобретение относится к ультразвуковым устройствам и может быть использовано для автоматического контроля структуры металла различных изделий в металлургическом производстве.

Известны ультразвуковые структурные анализаторы, содержащие акустический искатель, электронный блок с генератором и каналом выделения информативного сигнала и амплитудный анализатор, состоящий из управляющего и регистрирующего блоков и последовательно соединенных блока амплитудных дискриминаторов, блока аналоговых накопителей, коммутатора и детектора огибающей сигнала.

Однако такие устройства не обеспечивают достаточной точности, так как они не позволяют получить информацию о распределении структуры по площади и объему зерен.

Предлагаемый анализатор отличается от известных тем, что он снабжен преобразовательной системой, состоящей из последовательно соединенных пикового детектора, блока сравнения, временного селектора и детектора, в которой вход пикового детектора через диоды подключен к выходам блока накопителей, один из входов блока сравнения соединен с коммутатором, а детектор непосредственно и временной селектор через генератор линейно изменяющегося напряжения подключены к управляющему блоку. Такое выполнение анализатора повышает точность структурного анализа материала.

На чертеже показана блок-схема предла5 гаемого анализатора.

Он содержит блок 1 ультразвуковой информации, приемный 2 и передающий 8 пьезоэлементы, прозвучиваемый образец 4, блок амплитудного анализатора, включающий в се10 бя блок аналоговых накопителей 5, блок амплитудных дискриминаторов б, аналоговый коммутатор 7, управляющий блок 8 и преобразовательную систему, состоящую из пикового детектора 9, блока 10 сравнения, времен15 ного селектора 11, генератора 12 линейно изменяющегося напряжения, детектора 18, регистрирующего устройства 14, блока 15 автоматики и детектора 1б огибающей.

Устройство работает следующим образом.

20 Радиоимпульсы генератора ультразвуковых колебаний блока 1 поступают на пьезоэлемент 8, который излучает в образец 4 упругие волны определенной частоты. Прошедшие в образце некоторый путь ультразвуко25 вые колебания преобразуются пьезоэлементом 2 в электрические радиоимпульсы, поступающие на вход блока ультразвуковой информации. Последовательность зондирующих и полезных сигналов в канале выделения бло30 ка 1 преобразуется в последовательность по379870 лезных сигналов в виде видеоимпульсов. При сканировании изделия датчиками полезные сигналы изменяют амплитуду в соответствии с изменением структуры материалов. Эта последовательность изменяющихся по амплитуде полезных сигналов поступает на блок амплитудных дискриминаторов б с числом каналов и. За время выборки, которое определяет управляющий блок, импульсы с каждого канала дискриминации поступают в соответствующие аналоговые накопители, число которых в блоке аналоговых накопителей тоже и.

После окончания периода накопления информации аналоговый коммутатор, управляемый блоком 8, за время, определяемое этой схемой, в определенной последовательности коммутирует аналоговые величины, накопленные в каналах блока аналоговых накопителей б на детектор lб огибающей, выход которого соединен с регистрирующим устройством, фиксирующим полученную кривую распределения на ленте самописца.

Полученную кривую распределения можно наблюдать также на экране электроннолучевой трубки. Развертка ЭЛТ синхронизируется управляющим блоком. Для формирования аналогового напряжения, соответствующего максимальной ординате кривой распределения, служит блок преобразования. К его детектору 9 через разделительные диоды .0 ....0„подключены параллельно все каналы аналогового накопителя. Накопительная емкость пикового детектора за время выборки заряжается до максимального напряжения любого канала аналогового накопителя. Это напряжение поступает на блок 10. На второй вход последнего в период коммутации поочередно поступают аналоговые напряжения с каналов. В момент времени, соответствующий считывания того канала, где накоплено наибольшее напряжение, срабатывает блок сравнения, с выхода которого стробирующий импульс поступает на временной селектор.

На второй вход этого селектора поступает линейное напряжение с генератора 12, амплитудные значения которого в каждый из моментов считывания соответствуют средним значениям коридоров амплитудного дискриминатора. Таким образом, на детектор И nol0 ступает импульс, амплитуда которого равна амплитуде импульсов выборки, количество которых в этой выборке максимально. С выхода детектора управляющее аналоговое напряжение может быть зафиксировано на самопис15 це и подано на блок 15 автоматики. Управляющий блок 8 синхронизирует работу генератора 12 и управляет сбросом с блока детектора 9 и детектора И.

20 Предмет изобретения

Ультразвуковой структурный анализатор, содержащий акустический искатель, электронный блок с генератором и каналом выделе25 ния информативного сигнала и амплитудный анализатор, состоящий из управляющего ь регистрирующего блоков и последовательно соединенных блока амплитудных дискрими наторов, блока аналоговых накопителей, ком30 мутатора и детектора огибающей сигнала, o>"личающийся тем, что, с целью повышениь точности анализа, он снабжен преобразовь. тельной системой, состоящей из последовательно соединенных пикового детектора, бло35 ка сравнения, временного селектора и детектора, в которой вход пикового детектора черед диоды подключен к выходам блока накопителей, один из входов блока сравнения соединен с коммутатором, а детектор непо40 средственно и временной селектор через генератор линейно изменяющегося напряжения подключены к управляющему блоку.

Ы9870

Составитель В. Мазйна

Техред Л, Богданова

Корректор Л. Царькова

Редактор Н. Воликова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1919/8 Изд № 1485 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5