Устройство отображения сигналов дефектоскопа

 

УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ ДЕФЕКТОСКОПА, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь и запоминающее iустройство, а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор,- три выхода которого подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя, о т л и ,ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьшения надежности обнаружения дефектов в объектах с переменной толщиной, в него между запоминающим устройством и цифроаналоговым преобразователем введены последовательно соединеннь:е информационными шинами первый и второй сумматоры, вентиль и коммутатор , а также устройство формирования окна, при этом выход переполнения первого сумматора соединен со стробирукяцим входом коммутатора, а выход переполнения второго сумматораkn с управляющим входом вентиля, вторые входы первого и второго сумматоров и управляющий вход коммутатора соединены соответственное тремя выходами устройства формирования окна. 01 О5 ГС 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН зШ С 01 N 23/04 б °

° а

° а

1Р

М

Cb 3

Ю Рь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3346038/18-25 (22) 13. 10. 81 (46) 23. 07. 84. Бюл. У 27 (72) Г.Е.Елисеев, Г.Н.Кузнецов, В.Н.Лазаков и Е.А.Копылов (53) 62 1.039(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 - 759929, кл. G О 1 N 23/04, 1980.

2. Крепс Г.P. "Формирование телевизионного сигнала в дефектоскопах с автоматическим механическим сканированием на основе цифровой памяти", Дефектоскопия, В 6, 1979, с. 106-109, (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ СИГНАЛОВ ДЕФЕКТОСКОПА, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь и запоминающее

;устройство, а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор, три выхода которого.,SUÄÄ 1056724 А подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, з апоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя, о т л и,ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности обнаружения дефектов в объектах с переменной толщиной, в него между запоминающим устройством и цифроаналоговым преобразователем введены последовательно соединенные информационными шинами первый и второй сумматоры, вентиль н коммутатор, а также устройство формирования "окна", при этом выход переполнения первого сумматора соединен со стробирующим входом коммутатора, а выход переполнения второго сумматорас управляющим входом вентиля, вторые входы первого и второго сумматоров и управляющий вход коммутатора соединены соответственнос тремя выходами устройства формирования окна.

1 10567

Изобретение относится к облас и радиационной дефектоскопии, а .змеино к части использующей телевизионные методы для анализа состояния контролируемого объекта.

Известен рентгенотелевизионный дефектоскоп j 1 ) содержащий источник излучения, передающую телевизионную камеру с блоком разверток и видеоконтрольным устройством, блоки выде- 10 ления сигнала дефекта и изображения контролируемого участка объекта, схему совпадений, смеситель, регистратор, генератор импульсов подсвета экрана видеоконтрольного устройства, сумматор, причем выход передающей телевизионной камеры подключен к пер,вому входу смесителя и ко входу мно1 гоканального блока выделения сигнала дефекта, выходы которого через сумма тор подключены к одному из входов схемы совпадений и блока выделения изображения контролируемого участка объекта, связанному с регистратором и вторым входом смесителя, к третьему входу которого через схему совпадений подключен генератор импульсов подсвета, выход смесителя связан со входом видеоконтрольного устройства.

Недостатком известного устройства

30 является низкая степень дискретизации дефекта по величине дефекта.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство отображения результатов контроля для дефектоскопии изделий телевизионного типа с промежуточным хранением информации в цифровом виде, содержащее последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), запоминающее устройство (ЗУ), а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор, три выхода которого подключены к управляющим входам ана- 45 лого-цифрового преобразователя, запо минающего устройства и цифроаналового преобразователя 1 2 ). При этом выход запоминающего устройства соединен со входом цифроаналогового пре- 0 образователя.

При использовании данного устройства для дефектоскопии изделий с переменной плотностью возникают труднос. ти по согласованию динамического диа- 5 пазона дефектоскопа и устройства отображения информации, так как для лучшего распознавания контролируемого

24 2, объекта по толщине необходимо иметь высокую степень дискретизации сигнала, поступающего от дефектоскопа в устройство отображения результатов. контроля, что соответствует большому числу градаций на экране телевизора.

Однако, при увеличении числа градаций различимость двух соседних ограничена контрастной чувствительностью глаза человека, которая не дает возможности надежно различать более

20 градаций яркости. Таким образом, при преобразовании сигнала дефектоскопа в устройстве отображения результатов контроля в двоичный код разрядностью больше четырех, возникают трудности распознания участков изображения близких по яркости. .Целью изобретения является повышение надежности обнаружения дефектов в изделиях с.переменной толщиной.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство отображения сигналов дефектоскопа, содержащее

Последовательно соединенные аналого цифровой преобразователь и запоминающее устройство, а также последовательно включенные цифроаналоговый преобразователь и телевизионный индикатор, синхрогенератор, три выхода которого подключены к управляющим входам аналого-цифрового преобразователя, запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя, введены последовательно соединенные информационными шинами первый и второй сумматоры, вентиль и коммутатор, а также устройство формирования окна, причем выход переполнения первого сумматора соединен со стробирующим входом коммутатора, а выход переполнения второго сумматора — с управляющим входом вентиля, вторые входы первого и второго сумматоров и управляющий вход коммутатора соединены соответственно с тремя выходами устройства формирования окна..

Настоящее устройство позволяет, сохраняя необходимую степень дискретизации, выводить для визуализации на экран только часть сигнала, содержащую различимое число градаций, с возможностью перемещения визуалиЗируемого участка по всему диапазону изменения интенсивности сигнала, при этом верхняя граница выводимого участка соответствует градацйи белого, а нижняя — черного.

1056

На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемого устройства отображения сигналов дефектоскопа, на фиг. 2 — развернутая функциональная схема устройства формирова5 ния окна (УФО), на фиг. 3 — пример прохождения информационного кода.

Описываемое устройство (см. фиг. 1) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, запоминающее устройство (ЗУ) 2, первый сумматор 3, второй сумматор 4, вентиль 5, коммутатор 6, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7, телевизионный индикатор 8, синхрогенератор 9, устройство формирования окна (УФО) 10.

Устройство работает следующим образом. Информационный аналоговый сигнал преобразуется в АЦП 1 в цифровой код и запоминается в ЗУ 2. Для визуализации информации цифровой код циклически, с периодом определя— емым телевизионными стандартами, считывается на ЗУ 2 и подается на вход первого сумматора 3, на второй вход этого сумматора подается код смещения с УФО 10. УФО 10 обеспечивает ширину и смещение окна по уровню информационного сигнала, а также меняет шаг дискретизации выводимого участка сигнала в зависимости от ширины окна.

Таким образом в первом сумматоре 3 происходит введение в полный сигнал постоянной составляющей, равной коду смещения окна, и если код суммарного сигнала превысит емкость сумматора, то сигнал переполнения с его соответствующего выхода, подаваемый на стробируемый вход коммутатора 6, устанавливает на всех разрядах информационной шины между коммут@тором 6 и ЦАП 7 единицы, т.е. происходит ограничение информационного кода на верхней границе окна, что соответствует градации белого на экране индикатора.

Цифровой код с выхода первого сумматора 3 поступает на первый вход второго сумматора 4, а на второй его вход поступает код соответствующий ширине выводимого окна со второго выхода УФО 10, значение которого моCl жет меняться от 1 до 2 — 1, где а— разрядность устройства отображения.

За счет введения постоянной составляющей во второй сумматор 4 происХодит увеличение информационного кода на величину, соответствующую шири724 4 не выводимого окна. С выхода второго сумматора 4 информационный код поступает на вход венткпя 5, который пропускает поступающий код по сигналу переполнения со второго сумматора 4, при отсутствии сигнала переполнения вентиль 5 закрыт, на всех разрядах информационной шины между коммутатором 6 и ЦАП 7 устанавливаются нули, что соответствует ограничению информационного сигнала на нижнем уровне выводимого окна и градации черного на экране индикатора 8. Информационный код с выхода вентиля 5 поступает на вход. коммутатора 6, управляющий вход которого соединен с третьим выходом УФО 10. Для изменения шага дискретизации, выводимого на экран индикатора 8, в зависимости от ши-. рины окна в коммутаторе 6 по команде с УФО 10 осуществляется сдвиг информационного кода влево таким образом, что при минимальной ширине окна младший информационный разряд будет размещен в старшем разряде информационной шины, при этом освободившиеся информационные разряды заполняются единицами.

Таким образом, введенные блоки позволяют просмотреть контролируемый объект послойно через окно, размер и положение которого управляются оперативно. Такой контроль позволяет повысить надежность обнаружения дефектов в изделиях с резкими перепада ми толщин за счет увеличения контрастности выводимых на экран изображений.

Развернутая функциональная схема устройства формирования окна (УФО) (см. фиг. 2) состоит из двух датчиков: позиционного датчика 11, определяющего ширину окна и шаг квантования, а также датчика !2, 13, ре.зисторов Р1-Р, задающего величиной

l опорного напряжения, снимаемого с него, уровень смещения окна. Причем . датчики объединены между собой таким образом, что диапазон регулировки опорного напряжения (смещения окна) зависит от положения переключателя датчика 11 (ширины окна). Позиционный код,задаваемый с датчика 11,дешифрируется на дешифраторе 14 в двоичный код и подается на информационные входы второго сумматора 15 и управляющие входы 16 коммутатора.

Опорное напряжение снимается со второго датчика, преобразуется в цифро105 вой двоичный код на аналого-цифровощпреобраэователе 17 и подается на информационные входы 18 первого сумматора. Переключатель датчика 11 и датчик 12, резистор В расположены на м передней панели прибора, и оператор, установив переключателем требуемую ширину окна, имеет возможность плавно перемещать его с помощью переменного резистора по всей толщине контролируемого объекта в направлении просвечивания.

На фиг. 3 приведен пример прохождения информационного кода через элементы 3-6 настоящего устройства.

На фиг. За представлена информация, последовательно считываемая из ОЗУ 2 в виде кодов. В примере рассмотрен случай,,когда величина окна равна 32, что в схемной реализации соответствует третьему положению переключателя ширины окна, а величина смещения окна равна десяти. На фиг. За положение окна отмечено двумя пунктирными линиями. Смещение окна на рисунке и в устройстве производится от верхне го уровня полного диапазона. На фиг. Зб показаны информационные коды и сигнал переполнения на выходе первого сумматора 3, т.е. результат сложения кода, считанного из ОЗУ,и кода смещения окна. Информационные коды поступают на второй сумматор, а сигнал переполнения, равный единице, в том случае, если входной код из ОЗУ превьппает верхнюю границу

"окна", поступает на вход стробирования коммутатора 6. На фиг. Зв показаны информационные коды и сигнал переполнения на выходе второго сумматора — результат сложения кода с выхода первого сумматора и кода "ок6724 6, на". Сигнал переполнения равен единице для кодов, лежащих врутри "окна".

По сигналу переполнения осуществляется пропускание информационного кода через вентиль 5, т.е. через вентиль проходят коды, лежащие в пределах

"окна". На фиг. Зг представлены информационные коды на выходе вентиля 5. Код на выходе вентиля инверти1Î,рован. Коды, сигнал переполнения при которых равен нулю, устанавливаются равными единице. На фиг. Зд показан информационный код на выходе коммутатора 6..В коммутаторе код, поступающий с выхода вентиля, блокируется сигналом переполнения с первого сумматора, т.е. код устанавливается равным нулю, и для "окна" 32, осуществляется сдвиг влево на один разряд, 2ц т.е. код умножается на два, а на выходе коммутатора производится инверсия кода в нормальный. Освободившийся при сдвиге кода разряд заполняется на входе коммутатора единицами. у Таким образом на вход ЦАПа 7 поступает информадионный код, ограниченный

"окном" и умноженный на два. Шаг квантования сигнала при этом увеличивается вдвое, а это значит, увеличивается вдвое приращение между соседними градациями яркости на экране индикатора.

Устройство было изготовлено и испытано в составе рентгеновского н

СВЧ дефектоскопов. Результаты испыта. ний показали высокую эксплуатацион» ную надежность системы, обеспечивающей обнаружения дефектов в большом

4О диапазоне изменения толщин 15-20 и повышение производительности контроля не менее чем в 2 раза.

1056724

i.Ю 15 @кода 8

Код

50

Cw5

Од

О

6+5 с 9 i+15 Н- ко

Код

15 с+Ю 1, 15 Ф кода

Редактор П. Горькова

Заказ 5499 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Код

9J

l0

О Код

$0

С10

1О

00, C с<10 М р4акода д

Код

Р5 1, 9 i+15 ИКодй

ФигЗ

Составитель М.Данилов

Техред Т.Фанта . Корректор Л.Пилипенко

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