Ультразвуковой дефектоскоп

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

1 г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 140881 (21) 3331463/25-28 (54 } М. Ил. з

С 01 N 29/04 с присоединением заявки HP

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

t$3) УДК 620 179..16(088.8) Опубликовано 230183, Бюллетень HP 3

Дата опубликования описания 23D183

В.И. Плавельский, И.П. Масуренко, : В.Л. Цветянский, Ю.Г. йлейман и В.М./Зотов

Р

К

Ростовский ордена Трудового Красного ЙйаиЕни государственный университет (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЭВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП

Изобретение относится к неразру шакщим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля иэделий в различных отраслях промышленности °

Известен ультразвуковой дефектоскоп, содержащий преобразователь, предусилитель, линию задержки, уп равляемый аттенюатор, усилитель, детектор, компаратор, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП),"расширитель импульсов, реверсивный счетчик, одновибратор и триггер (1 ).

Недостатками известного устройства являются его громоздкость и сложность обработки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор возбуждающих импульсов, преобразователь и усилитель, генератор строб-импульсов, вход которого подключен к выходу синхронизатора, и каналов уровней квантования, каждый из которых состоит иэ компаратора, вход которого подключен к выходу усилителя, и запоминающего блока, дешифратор, вход которого подключен к выходу запоминаю щего блока каждого канала, первый ,временной селектор, цифропечатающее устройство (ЦПу) и индикатор 2 ).

Недостатком известного устройства является ограниченный динамический диапазон из-за использования временного селектора, включенного на входе каналов уровней квантования.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковой дефектоскоп снабжен сумматором, и входов которого подключены к выходам дешифратора, (и+1)-й вход — к выходу синхронизатора, а выходы — к входам ЦПУ и индикатора, последовательно соединенными линией задержки, вход которой подключен к выходу усилителя, и регулируемым усилителем, выход которого подключен к первому входу первого временного селектора, а входы — к выходам дешифратора, последовательно соединенными блоком sanoминания максимального сигнала, первый вход которого соединен с выходом первого временного селектора, а второй вход — с (и+1)-м выходом

94 4

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсы 21 (фиг. 2), синхронизирующие работу дефектоскопа, и импульсы высокой частоты, обеспечиваю9912

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные синкронизатор 1, генератор 2 возбуждающих импульсов, преобразователь 3 и усилитель 4, генератор 5 стробимпульсов, вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, и каналов уровней квантования, каждый из которых состоит из компаратора 6, 30 вход которого подключен к выходу усилителя 4, схемы 7 И, второй вход которой соединен с выходом генератора 5 строб-импульсов, и запоминающего блока 8, дешифратор 9, вход 35 которого подключен к выходу запоминающего блока 8 каждого канала, цифропечатающее устройство (ЦПУ) 10, индикатор 11, сумматор 12, Il входов которого подключены к выходам де- 40 шифратора 9, (n+1)-й вход — к выходу синхронизатора 1, а выходы — .к входам ЦПУ 10 и индикатора 11, последовательно соединенные линию 13 задержки, вход которой подключен к выходу усилителя 4, регулируеьый

45 усилитель 14, входы которого подключены к выходам дешифратора 9, первый временной селектор 15, блок 16 запоминания максимальйого сигнала, второй вход которого соединен с 50 (n+1)-м выходом дешифратора 9, второй временной селектор 17 и логарифмический измеритель 18, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, а выход — к о

55 (и+2)-му входу сумматора 12, последовательно соединенные регистр 19 сдвига, первый вход которого подключен к выходу генератора 5 стробимпульсов, второй вход — к выходу 60 синхронизатора 1, а выход — к второму входу первого временного селектора 15, и инвертор 20, выход которого соединен с вторым входом второго Временного селектора 17. б5 дешифратора, вторым временным селектором и логарифмическим измерителем, второй вход которого подключен к

ВЫХОДУ СИНХРОНИЗатОРа, а ВЫХОД - К (n+2)-му входу сумматора, последо вательно соединенными регистром сдви- 5 га, первый вход которого подключен

,к выходу генератора строб-импульсов, второй вход — к выходу синхронизатора, а выход - к ВТОрому ВХОду первого временного селектора, и инвертором, выход которого соединен с вторым входом второго временного селектора, а в каждом канале между компаратором и запоминающим блоком введена схема И, второй вход которой соединен с выходом генератора строб- 15 импульсов.

На фиг. 1 приведена структурная схема дефектоскопа; на фиг. 2 - вре.менные эпюры, поясняющие работу схемыв 20 щие сдвиг строба регистром 19 сдвига и точное измерение эхо-сигнала логарифмическим измерителем 18. С первого выхода синхронизатора 1 сигналы поступают на вход генератора 2 возбуждающих импульсов, который возбуждает преобразователь 3. Принятый преобразователем 3 импульс 22, отраженный от дефекта, поступает на вход усилителя 4.

Усиленные сигналы поступают на и входов компараторов 6 различных уровней квантования. Уровни квантования выбираются в логарифмическом масштабе через равные промежутки. Если сигнал превысит уровень U, то на выходах 1,2, ° .., 1 компараторов б появится нормализованные по амплитуде сигналы, которые поступают на соответствующие входы схем 7 И. На вторые входы поступает строб 23 с генератора 5 строб-импульсов, работу которого синхронизирует синхронизатор 1. Если эхо-сигнал совпадает во времени со стробом, то он проходит на запоминающий блок 8, где

ПРОИСХОДИТ ЕГО ЗапомИнаНие. Далее сигналы поступают на входы дешифратора 9, на выходе которого формируется двоичный код. Таким образом, происходит грубое измерение сигнала.

С выхода дешифратора 9 сигналы поступают на входы сумматора 12 и регулируемого усилителя 14. В соответствии с этими сигналами устанавливается коэффициент передачи, необхоцимый для того, чтобы уровень сигнала на его выходе соответствовал динамическому диапазону, определяемому первым временным селектором 15.

На грубое измерение сигнала, установление коэффициента передачи затрачивается время Т, которое складывается из времени задержки компараторов 6, схем 7 И, запоминающего блока 8, дешифратора 9 и времени установления усилителя 14. Для точного измерения сигнала необходимо, чтобы эхо-сигнал был задержан на величину, превышающую . С усилителя 4 эхо-сигнал поступает на линию 13 задержки, время задержки которой превышает Т . С ее выхода эхосигнал 24 поступает на регулируемый усилитель 14. Кроме того, с выхода дешифратора 9 на блок 16 запоминания максимального сигнала поступает импульс, сбрасывающий его в нулевое состояние. Он соответствует по времени моменту переключения регулируемого усилителя 14.

991294 на входы регистра 19 сдвига поступают строб с генератора 5 стробимпульсов и высокочастотные синхроимпульсы, которые обеспечивают сдвиг строба 25 на время 7 . Если сигналы совпадают во времени, то первый временной селектор 15 пропускает эхо-сигнал на блок 16 запоминания максимального сигнала, в котором происходит запоминание максимального сигнала.

С выхода регистра 19 сдвига сигнал поступает на вход инвертора 20.

Этот сигнал разрешает прохождение на вход логарифмического измерителя 18 во время отсутствия строба 26.

Блок 16 запоминания максимального .сигнала хранит информацию до мо- . мента 27, когда происходит открывание второго временного селектора 17.

С этого момента начинается разряд емкости блока 16 запоминания максимального сигнала через резистор логарифмического измерителя 18. Этот процесс проходит по экспоненциальному закону. Таким образом, время разряда будет логарифмом от макси.мального напряжения.

Сигналы 28 с выхода логарифмического измерителя 18 поступают на вход сумматора 12. В нем происходит суммирование значений сигналов, измеренных грубо, а затем точно, с выхода сумматора 12 сигналы поступают на входы индикатора 11 и ЦПУ 10.

Изобретение позволяет расширить динамический диапазон и повысить точность контроля за счет точного измерения эхо-сигнала, задержанного на время установления коэффициента передачи регулируемого усилителя.

Формула изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединен.ные синхронизатор, генератор возбуждающих импульсов, преобразователь и усилитель, генератор строб-импульсов, вход которого подключен к выходу синхронизатора, и каналов уровней квантования, каждый из которых l0 ва и индикатора, последовательно

35 соединенными линией задержки, вход которой подключен к выходу усилите25

50 состоит из компаратора, вход которо-. го подключен к выходу усилителя, и запоминающего блока, дешифратор, вход которого подключен к выходу запоминающего блока каждого канала, первый временной селектор, цифропечатающее устройство и индикатор, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, он снабжен сумматором, и входов которого подключены к выходам дешифратора (n+1)-й вход - к выходу синхронизатора, а выходы— к входам цифропечатающего устройстля, и регулируеьим усилителем, выход которого подключен к первому входу первого временного селектора, а входы — к выходам дешифратора, последовательно соединенными блоком запоминания максимального сигнала, первый вход которого соединен с вы-. ходом первого временного селектора, а второй вход — с (и+1)-м выходом дешифратора, вторым временным селектором и логарифмическим измерителем, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, а выход - к (п+2)-му входу сумматора, последовательно соединенными регистром сдвнга, первый вход которого подключен к выходу генератора строб-импульсов, второй вход - к выходу синхронизатора, а выход — к второму входу первого временного селектора, и инвертором, выход которого соединен с вторым входом второго временного селектора, а в каждом канале между компаратором и запоминающим блоком введена схема И, второй вход которой соединен с выходом генератора строб-импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3247918/28, кл. G 01 N 29/04, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 502243, кл. G 01 N 29/04, 1974 (прототип ).

991294 .

Заказ 122/б1 Тираж 871

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Составитель Л. Луменко

Редактор и. николайчук техред с.мигунова корректор л.Бокшан