Устройство для ультразвукового контроля качества материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединен : ные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, к выходу которого подключены первый и второй пороговые элементы, и преобразователь временного интервала в цифровой код, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено дифференцирующим усилителем, включенным между приемным преобразователем и усилителем, и последовательно соединенными первым и вторым триггерами ворот, подключенными к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, и коммутаторам, входы коммутатора соединены с выходами триггеров, a выход е с преобразователем временного интервала в цифровой (Л код, второй вход первого триггера ворот соединен с синхронизатором.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,SU„„1133545 А

y (.Я) С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И,,, 13

1|Ьл : .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} . 3634519/25-28 (22) 12.08.83 (46) 07.01.85. Вюл. У 1 (72} Д.H. Сирота, С.И. Ногин, С.А. Филимонов, В.Л. Шкуратник и В.С. Ямщиков (71) Всесоюзный научно-исследователь ский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 620. 179. 16 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

366?66э кл. G 01 N 29/04э 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР

В 579577, кл. G 01 И 29/04, 1976. (54).(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединен-.. ные синхронизатор, генератор эондиру ющих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, к выходу которого подключены первый и второй пороговые элементы, и преобразователь временного интервала в цифровой код, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено дифференцирующим усилителем, включенным между приемным преобразователем и усилителем, и последовательно соединенными первым и вторым триггерами ворот, подключенными к выходам соот-. ветственно первого и второго порого- . вых элементов, и коммутаторам, входы коммутатора соединены с выходами триггеров, а выход е с преобразователем временного интервала в цифровой код, второй вход первого триггера ворот соединен с синхронизатором.

1 11335

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества материалов ультразвуковым методом и мо жет быть использовано в строительстве, горной и дру;отраслях промыщленности.

Известно устройство, реализующее способ контроля скорости распространения импульсов ультразвуковых колебаний в материалах, содержащее генератор синхроимпульсов, генератор импульсов ультразвуковых колебаний, излучающий и приемный акустические преобразователи, усилитель, первую пороговую схему, формирователь

15 временных ворот, вторую пороговую схему, формирователь вспомогательных временных ворот, генератор стробимпульсов, схему совпадения, преоберазователь временного интервала в цифровой код и цифровые индикаторы ()) . Это устройство позволяет измерять время прохождения ультразву ка в материале при заданном времени нарастания фронта первого вступления сигнала до некоего уровня. Поэтому при измерениях в материалах с силь- ным частотно-зависимым затуханием оно обеспечивает меньшую точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для ультразвукового контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, к выходу которого подключены первый и второй пороговые элемен. ты, и преобразователь временного ин- 4О тервала в цифровой код j2$ .

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, связанная с влиянием изменения амплитуды первой полуволны принятого сиг- 45 нала вследствие частотно-зависимого затухания.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем,5о что устройство для ультразвукового контроля качества материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный 55 преобразователи, усилитель, к выходу которого подключены .первый и второй пороговые элементы, и преобразователь

45 2 временного интервала в цифровой код, снабжено дифференцирующим усилителем, включенным между приемным преобразователем и усилителем и последовательно соединенными первым и вторым триггерами ворот, подключенными к выходам соответственно первого и второго пороговых элементов, и коммутатором, входы которого соединены соответственно с выходами триггеров ворот, а выход — с преобразователем временного интервала в цифровой код, второй вход первого триггера ворот соединен с синхронизатором.

На фиг. 1 представлена блок схема устройства для ультразвукового контроля качества материалов; на фиг, 2 временные эпюры, поясняющие работу схемы.

Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразо-. ватель 3, приемный преобразователь

4, дифференцирующий усилитель 5,усилитель 6, к которому подключены первый и второй пороговый элементы 7 и

8. Первый пороговый элемент 7 связан с последовательно соединенными первым триггером 9 ворот, вторым триггером 10 ворот, коммутатором 11 и преобразователем 12 временного интервала в цифровой код. Синхронизатор 1 через триггер 9 связан с коммутатором 11, а второе пороговое устройство 8 подключено к второму входу триггера 10.

Ультразвуковое устройство для контроля качества материалов работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульс 13, который запускает генератор 2 зондирующих импульсов. Генератор 2 формирует электрический импульс, который преобразуется преобразователем 3 в акустический и излучается в материал. Прошедший Йкустический импульс преобразуется в электрический преобразователь 4. С выхода преобразователя 4 электрический импульс 14 и помехи подают на дифференцирующий усилитель 5. Продифференцированный сигнал 15 усиливают усилителем 6 и подают на пороговые элементы

7 и 8. Первый пороговый элемент 7 срабатывает на уровне, превышающем уровень помех, и вырабатывает импульс 16, который передним фронтом

3 11 опрокидывает первый триггер 9 ворот, запуск которого был осуществлен импульсом синхронизатора 1. Линия задержки (не показана)позволяет установить начало отсчета временного интервала в соответствии с любой фазовой точкой нзлученного сигнала.

Первый триггер 9 ворот вырабатывает импульс 17, который поступает на входы коммутатора 11 и второго триггера 10 ворот. Задним фронтом им. пульса 17 производится запуск триггера 10, на выходе его формируется начало импульса 18. Второй пороговый элемент 8.срабатывает на нулевом уровне. При отсутствии сигнала с приемного преобразователя 4 пороговый элемент 8 вырабатывает серию импульсов 19 из-за наличия помех. С приходом первого полупериода сигнала, прошедшего контролируемую базу материала, второй пороговый элемент

8 вырабатывает импульс 20, который задним фронтом, соответствующим ну33545 4 левому значению сигнала 15, закрываt ет второй триггер ворот 10. С выхода триггера 10 импульс 18 поступает на вход коммутатора 11.

Устройство может работать в двух режимах: измерения времени распространения ультразвука и измерения длительности фронта первого вступления.

Переключение режимов осуществляется щ коммутатором 11. На вход коммутатора поступают импульсы 17 и 18. В первом режиме на вход преобразователя временного интервала поступают импуль. сы с длительностью, равной суммарной длительности импульсов 17 и 18, во втором — только импульсы 18.

Таким образом устройство позволяет измерить время между излучением импульса и первым экстремумом приема, а отсчет времени по максимуму первой полуволны обеспечивает повышенную точность по сравнению с измерением по некоторому пороговому уровню.

Составитель А. Олохтонов

Редактор С. Патрушева Техред Т.Фанта Корректор А. Тяско

Заказ 9944/37 тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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