Устройство для контроля качества изделий

 

УСТРОЙСТВО Ш1Я КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, возбудитель и акустически связанный с ним приемник механических колебаний, блок усилителей, амплитудный детектор, формирователь строб-импульса, блок обработки сигнала и блок индикации, а также блок модулирующего напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьшения производительности контроля и расширения функциональных возможностей , оно снабжено последовательно соединеньыми датчиком перемещений и преобразователем перемещение-напряжение , а также аналоговым коммутатором и R5 -триггером, первый ;вход аналогового коммутатора соединен с выходом преобразователя перемещение-напряжение , второй, вход - с первым выходом блока модулирующего напряжения, а второй выХод последнего соединен с первым входом RS -тригi гера, управляющий выход которого соединен с управляемым входом аналого (Л С вого коммутатора, выход аналогового коммутатора подключен к входу генератора качающейся частоты, выход генератора качающейся частоты подключен к второму входу блока индикации, а выход блока индикации к второму входу R5 -триггера.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

II9) lln

А

ЗсЮ С 01 Н 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОЬГК СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 O0NAPCTBEHHblA НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3567850/25-28 (22) 24.03.83 (46) 07.09.84. Бюл. 1Р 33 (72) В.Т.Гевондян, К.И.Молодцов, Г.А.Сучков и В.И.Щавелин (7i) Московский ордена Трудового

Красного Знамени инженерно-физический институт (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Баранов В.M. Ультразвуковые измерения в атомной технике. N.

Атомиздат, 1975, с. 110-122.

2. Техника радиационного эксперимента. Вып. 3, M., Знергоиздат, 1980, с. 72-75 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, возбудитель и акустически связанный с ним приемник механических колебаний, блок усилителей, амплитудный детектор, формирователь строб-импульса, блок обработки сигнала и блок индикации, а также блок модулирующего напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля и расширения функциональных возможностей, оно снабжено последовательно соединенными датчиком перемещений и преобразователем перемещение-напряжение, а также аналоговым коммутатором и к5 -триггером, первый вход аналогового коммутатора соединен с выходом преобразователя перемещение-напряжение, второй. вход — с первым выходом блока модулирующего напряжения, а второй выкод последнего соединен с первым входом Кб -триггера управляющий выход которого сое- 0

У е динен с управляемым входом аналогового коммутатора, выход аналогового коммутатора подключен к входу генератора качающейся частоты, выход гене- iaaa ратора качающейся частоты подключен к второму входу блока индикации, а выход блока индикации к второму входу R5 -триггера.

1112271

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий на основе возбуждения и регистрации ультразвуковых колебаний (УРК) и может быть использовано в энергетичес- 5 кой и электротехнической промышленности для массового контроля качества иэделий из различных керамик.и металла в форме коротких цилиндров, втулки с особым отверстием и прямой многогранной призмы.

Известно устройство для нераэрушающего контроля качества изделий и иследования материалов методом ультра- * звуковой спектроскопии, основанном на регистрации параметров УРК, несущих информацию о состоянии контролируемого объекта, к которым относятся резонансная частота, форма и ширина резонансной кривой. Устройство содер- 20 жит возбудитель и приемник механических колебаний, акустически связанные с контролируемым объектом, в котором возбуждаются различные типы резонансных колебаний — продольные, изгиб-. ные, радиальные и др., в 3GBHcHMocTH от формы и условий закрепления последнего. Проводят регистрацию параметров УРК, по которым определяют физико-механические характеристики образцов или осуществляют дефектоскопию изделий (1j, Недостатком данного устройства является необходимость предварительного измерения геометрических разме- 35 ров изделия для определения из ðàñчетных соотношений резонансных частот колебаний.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля ка- 40 чества изделий, содержащее последовательно соединенные генератор качаю. щейся частоты, возбудитель и акустически связанный с ним приемник механических колебаний, блок усилителей, 45 амплитудный детектор, формирователь строб-импульса, блок обработки сигнала и блок индикации, а также блок модулирующего напряжения (2J .

Недостатком известного устройства 50 является низкая производительность контроля.

Целью изобретения является повышение производительности контроля и расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что устройство для контроля качества изделий, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты, возбудитель и акустически связанный с ним приемник механических колебаний, блок усилителей, амплитудный детекTop е формирователь строб-импульса, блок обработки сигнала и блок индикации, а также блок модулирующего напряжения, снабжено последовательно соединенными датчиком перемещений и преобразователем перемещение-напряжение, а также аналоговым коммутатором и R5 -триггером, первый вход аналогового коммутатора соединен с выходом преобразователя перемещениенапрМжение, второй вход — с первым выходом блока модулирующего напряжения, а второй выход последнего соединен с первым входом 85 -триггера, управляющий выход которого соединен с управляемым входом аналогового коммутатора, выход аналогового коммутатора подключен к входу генератора качающейся частоты, выход генератора качающейся частоты подключен к второму входу блока индикации, а выход блока индикации — к второму входу

R5-триггера.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 качающейся частоты, возбудитель 2 и акустически связанный с ним приемник 3 механических колебаний, блок 4 усилителей, амплитудный детектор 5, формирователь 6 строб-импульса, блок 7 обработки сигнала, блок 8 индикации и блок 9 модулирующего напряжения, последовательно соединенные датчик

10 перемещений и преобразователь 11 перемещение-напряжение, аналоговый коммутатор 12 и R5 -триггер 13. Первый вход аналогового коммутатора соединен с выходом преобразователя

11 перемещение-.напряжение, второй вход его — с первым выходом блока 9 модулирующего напряжения, а. второй выход последнего соединен с первым входом k5 -триггера 13, управляющий выход которого соединен с управляемым входом аналогового коммутатора

12. Выход аналогового коммутатора 12 подключен к входу генератора 1 качающейся частоты, выход которого подключен к второму входу блока 8 индикации, а выход этого блока соединен с вторым входом $5 -триггера 13. Пози111227

ВНИИПИ Заказ 6449/29

Тираж 822 Подписное

Фнлиап ППП "Пвтеит", r.Óèãîðîä, ул.Проектная, 4 з цией 14 обозначен контролируемый объект.

Устройство работает следующим образом.

Возбудитель 2 механических колеба- 5 ния, на который подается переменное по частоте напряжение с генератора 1 качающейся частоты, возбуждает через стержневые звукопроводы в контролируемом объекте 14 механические колебания. Последние преобразуются приемником 3 механических колебаний в электрический сигнал, который поступает на вход блока 21 усилителей, в котором осуществляется необходимое усиление сигнала и подавление сигналов, обусловленных откликами исследуемого образца, на гармонические составляющие переменного напряжения генератора 1 качающейся частоты. С этой целью он настраивается таким образом, чтобы середина полосы пропускания блока 4 усилителей совпадала с текущим значением основной частоты генератора 1 качающейся частоты и изменя- 25 лась синхронно с ней. После усиления сигнал детектируется амплитудным дел тектором 5 °

При совпадении частоты переменного напряжения с генератора 1 качающейся частоты с резонансной частотой контролируемого объекта 14 амплитуда колебаний последнего резко увеличивается и на выходе детектора появляется огибающая сигнала в Аорме резо35 нансного пика образца. Далее с выхода амплитудного детектора 5 сигнал подается на формирователь б стробимпульса, который вырабатывает короткий импульс в момент времени, соответствующий переходу частотно-изменяющегося напряжения генератора 1 качающейся частоты через максимум резонансного пика контролируемого объекта 14.

С выхода формирователя 6 строб-импульса сигнал подается на блок 7 обработки сигнала и далее на блок 8 индикации, на котором осуществляется индикация эталонной и резонансных

50 частот. Для формирования эталонной частоты к подвижному концу одного из звукопроводов кинематически присоединен подвижной элемент датчика 1О перемещений, выход которого соединен с преобразователем 11 перемещениенапряжение.

С выхода преобразователя 11 перемещение-напряжение аналоговое напряжение, пропорциональное (относительно выбранной размерной базы) величина перемещения конца звукопровода при закреплении контролируемого объекта 14, подается через аналоговый коммутатор 12 на параметрически изменяемый элемент частот и задающей цепи генератора 1 качающейся частоты. При этом на выходе генератора 1 качающейся частоты устанавливается значение эталонной частоты, соответствующей размерам контролируемого объекта 14, с физико-механическими характеристиками эталонного изделия.

После индикации значения эталонной частоты блоком 8 индикаций 115 триггер 13 подает команду, переключающую аналоговый коммутатор 12 в положение, при котором на параметрически изменяемый элемент генератора

1 качающейся частоты подается пилообразное напряжение с блока 9 модулирующего напряжения. Затем происходит поиск резонансной частоты контролируемого объекта 14 в выбранном интервале частот. Обнаружение и индикация резонансных частот осуществляется с помощью формирователя 6 строб-импульса блока 7 обработки сигнала и блока

8 индикации.

Поскольку обнаруженные частоты резонансных колебаний контролируемого обхекта 14 зависят от геометрических размеров и дефектности, положение этих частот на частотной оси относительно эталонной используется в качестве критерия деАектности контролируемого изделия.

Изобретение позволяет повысить производительность контроля, а также за счет одновременного измерения размеров и параметров УРК расширить его функциональные возможности.