Цифровой блок к ультразвуковому дефектоскопу

 

ЦИФРОВОЙ БЛОК К УЛЬТРАЗВУКОВОМУ ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащий последовательно со.единенные триггер , первый вход которого предназначен для подключения дефектоскопа, первую схему И и первый счетчик длины , последовательно соединенные элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом триггера, вторую схему И, первую схему задержки, выход которой соединен с вторым входом счетчика длины дефекта, вторую схему задержки , включенную между входом элемента НЕ и вторым входом второй схемы И, и генератор счетных импульсов, выход которого соединен с вторым входом второй схемы задержки и вторым входом первой схемы И, выход второй схемы И соединен с вторым входом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и достоверности контроля, он снабжен последовательно соединенными датчиком линейно го перемещения преобразователей, вторым счетчиком, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, устройством вычитания, второй вход которого предназначен для подачи кода числа сравнения , накопительным сумматором, второй вход которого соединен с выходом датчика линейного перемещения преобразователей и цифроаналоговым преобразователем, выход которого соединен с генератором счетных импульсов, последовательно соединенными цифровым пороговым устройством, первый i вход которого соединен с выходом счетчика длины дефекта, а второй вход предназначен (Л для подачи кода порогового значения длины дефекта, третьей схемой И и буферным регистром, включенным между вторым входом последнего и генератором счетных импульсов , третьим счетчиком и вторым триггером , первый вход которого соединен с выходом второй схемы И, второй вход - с вы05 ходом первой схемы задержки, выход - с вторым входом третьей схемы И, а в качеел стве генератора счетных импульсов испольсо зован преобразователь напряжение-час тота. 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1165978

4(59 G 01 N 2904

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3695927/25-28 (22) 24.01.84 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) А. В. Михуткин (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 620.179.16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 492797, кл. G 01 N 27/86, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 838554, кл. G 01 N 29/04, 1981 (54) (57) ЦИФРОВОЙ БЛОК К УЛЬТРАЗВУКОВОМУ ДЕФЕКТОСКОПУ, содержащий последовательно соединенные триггер, первый вход которого предназначен для подключения дефектоскопа, первую схему И и первый счетчик длины дефекта, последовательно соединенные элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом триггера, вторую схему И, первую схему задержки, выход которой соединен с вторым входом счетчика длины дефекта, вторую схему задержки, включенную между входом элемента НЕ и вторым входом второй схемы И, и генератор счетных импульсов, выход которого соединен с вторым входом второй схемы задержки и вторым входом первой схемы И, выход второй схемы И соединен с вторым входом триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности и достоверности контроля, он снабжен последовательно соединенными датчиком линейно го перемещения преобразователей, вторым счетчиком, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, устройством вычитания, второй вход которого предназначен для подачи кода числа сравнения, накопительным сумматором, второй вход которого соединен с выходом датчика линейного перемещения преобразователей и цифроаналоговым преобразователем, выход которого соединен с генератором счетных импульсов, последовательно соединенными цифровым пороговым устройством, первый а вход которого соединен с выходом счетчика длины дефекта, а второй вход предназначен фф для подачи кода порогового значения длины дефекта, третьей схемой И и буферным регистром, включенным между вторым входом последнего и генератором счетных им- Я пульсов, третьим счетчиком и вторым триггером, первый вход которого соединен с выходом второй схемы И, второй вход — с выходом первой схемы задержки, выход — с © вторым входом третьей схемы И, а в качестве генератора счетных импульсов использован преобразователь напряжение †частота.

1165978

Изобретение относится к средствам неразрушаюшего контроля и предназначено для обработки информации при ультразвуковом механизированном контроле изделий.

Известен цифровой индикаторный блок к ультразвуковому дефектоскопу, содержащий генератор, триггер, схему совпадения, счетчик длины дефекта, шифратор, дешифратор и индикаторные счетчики. Цифровой блок позволяет получить оценку длины дефекта (1).

Однако при механизированном контроле существует множество случайных факторов, приводяших к изменению сигнала на выходе дефектоскопа, не связанных с наличием дефекта. Это приводит к ложным срабатываниям сигнализаторов дефектов при кратковременном пропадании сигнала обнаружения дефектов на дефектном участке или регистрации коротких «ложных» дефектов.

Данный блок не обеспечивает анализ указа нных ситуаций. Оценка дли ны дефекта з ависит от скорости перемешения преобразователей, что приводит к снижению достоверности контроля.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровой блок к ультразвуковому дефектоскопу, содержаший последовательно соединенные триггер, первый вход которого предназначен для подключения дефектоскопа, первую схему И и первый счетчик длины дефекта, последовательно соединенные элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом триггера, вторую схему И и первую схему задержки, выход которой соединен с вторым входом счетчика длины дефекта, вторую схему задержки, включенную между входом элемента НЕ и вторым входом второй схемы И, и генератора счетных импульсов, выход которого соединен с вторым входом второи схемы задержки и вторым входом первой схемы И, выход второй схемы И соединен с вторым входом триггера. Цифровой блок обеспечивает получение правильной оценки длины дефекта при наличии кратковременных пропаданий сигнала обнаружения дефекта (2) .

Однако полученная оценка длины обнаруженного дефекта является условной, для получения истинной длины дефекта необходимо измерять скорость перемещения преобразователя в момент обнаружения дефекта. При наличии случайных изменений скорости сканирования или при переходе от изделия к изделию одинаковые оценки длины дефекта, получаемые с помощью известного блока, могут соответствовать различным по длине реальным дефектам. Отсутствие информации о координатах обнаруженного дефекта тоже является недостатком известного технического решения.

Цель изобретения — повышение информативности и достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что цифровой блок к ультразвуковому дефектоскопу, содержащий последовательно соединенные триггер, первый вход которого предназначен для подключения дефектоскопа, первую схему И и первый счетчик длины дефекта, последовательно соединенные элемент НЕ, вход которого соединен с первым входом триггера, вторую схему И и первую схему задержки, выход которой соединен с вторым входом счетчика длины дефекта, вторую схему задержки, включенную между входом элемента НЕ и вторым входом второй схемы И, и генератор счетных импульсов выход которого соединен с вторым входом второй схемы задержки и вторым входом первой схемы И, выход второй схемы И соединен с вторым входом триггера, снабжен последовательно соединенными датчиком линейного перемещения преобразователей, вторым счетчиком, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, устройством вычитания, второй вход которого предназначен для подачи кода числа сравнения, накопительным сумматором, второй вход которого соединен с выходом датчика линейного перемещения преобразователей и цифроаналоговым преобразователем, выход которого соединен с генератором счетных импульсов, последовательно соединенными цифровым пороговым устройством, первый вход которого соединен с выходом счетчика длины дефекта, а второй вход предназначен для подачи кода порогового значения длины дефекта, третьей схемой И и буферным регистром, включенным между вторым входом последнего и генератором счетных импульсов, третьим счетчиком и вторым триггером, первый вход которого соединен с выходом второй схемы И второй вход — с выходом первой схемы задержки, выход — с вторым входом третьей схемы И, а в качестве генератора счетных импульсов использован преобразователь напряжение — частота.

На фиг. 1 представлена структурная схема цифрового блока к ультразвуковому дефектоскопу; на фиг. 2 и 3 — эпюры, поясняющие работу цифрового блока.

Цифровой блок к ультразвуковому дефектоскопу содержит последовательно соединенные триггер 1, первый вход которого предназначен для подключения дефектоскопа, первую схему И 2 и первый счетчик 3 длины дефекта, последовательно соединенные элемент НЕ 4, вход которого соединен с первым входом триггера 1, вторую схему И 5 и первую схему 6 задержки, выход которой соединен с вторым входом счетчика 3 длины дефекта, вторую схему 7 задержки, включенную . между входом элемента НЕ 4 и вторым входом второй схемы И 5, генератор 8 счетных импульсов, выход которого соединен с вторым входом схемы 7 задерж1165978 ки и вторым входом схемы И 2, последовательно соединенные датчик 9 линейного перемещения преобразователей, второй счетчик 10, устройство 11 вычитания, второй вход которого предназначен для подачи кода числа сравнения, накопительный сумматор 12, второй вход которого соединен с выходом датчика 9 линейного перемещения преобразователей, цифроаналоговый преобразователь 13, выход которого соединен с генератором 8 счетных импульсов, последовательно соединенные цифровое пороговое устройство 14, первый вход которого соединен с выходом счетчика 3 длины дефекта, а второй вход предназначен для подачи кода порогового значения длины дефекта, третьей схемой И 15 и буферным регистром 16, включенный между вторым входом последнего и генератором 8 счетных импульсов, третий счетчик 17 и второй триггер 1В, первый вход которого соединен с выходом схемы 6 задержки, второй вход с вы-, ходом схемы И 5, а выход с вторым входом схемы И 15.

На фиг. 2 приведены эпюры сигналов: а — на выходе дефектоскопа, б — на выходе схемы 7 задержки, в — на выходе триггера 1, г — на выходе схемы И 5, д — на выходе схемы И 2, е — на выходе счетчика 3 длины дефекта, ж — на выходе схемы б задержки, з — на выходе схемы И 15., На фиг. 3 приведены эпюры сигналов, поясняющих работу системы регулировки частоты генератора 8: а — на выходе датчика 9 линейного перемещения преобразователей, б — содержимое счетчика 10, в— значение частоты генератора 8 счетных импульсов, г — е — собственно изменение этих сигналов.

Цифровой блок к ультразвуковому дефектоскопу работает следующим образом, Цифровой блок подключается к выходу автоматического сигнализатора дефектоскопа. Сигнал о наличии дефекта поступает на вход триггера 1, элемента НЕ 4 и схемы 7 задержки. Передний фронт сигнала устанавливает триггер 1 в единичное состояние, разрешая прохождение сигналов с генератора 8 счетных импульсов на счетчик 3 длины дефекта через схему И 2. В счетчике 3 накапливается. оценка длины дефекта, выраженная в количестве импульсов генератора 8.

По заднему фронту сигнала обнаружения дефекта схема 7 задержки формирует импульс, задержанный на время Ъ,, определяемое заданным количеством импульсов генератора 8. Этот импульс поступает на вход схемы И 5. При наличии в данный момент сигнала обнаружения элемент НЕ 4 запрещает прохождение импульса через схему И 5. При отсутствии сигнала импульс со схемы ? задержки сбрасывает триггер 1, запрещая прохождение счетных импульсов на счетчик 3. Схема 6 задержки позволяет сбросить счетчик 3 через некоторое время з . Таким образом, если сигнал автоматического регистратора дефектов исчезает

5 на время меньшее C<, то цифровой блок отфильтровывает их, обеспечивая оценку

1О!

55 длины всего дефекта. Систематическая погрешность оценки длины за счет увеличения ее на время 6а является постоянной и может быть легко учтена. Оценка длины дефекта определяется количеством счетных импульсов и линейным интервалом, приходящимся на один импульс. Автоматическое слежение за скоростью сканирования и изменение частоты генератора 8 счетных импульсов обеспечивается следующим образом.

Датчик 9 линейного перемещения преобразователей механически связан с преобразователем и изделием и вырабатывает последовательность импульсов через линейное перемещение L, преобразователя относительно изделия. Импульс с датчика 9 сбрасывает счетчик 10, который подсчитывал количество импульсов генератора 8 счетных импульсов п!. Это количество импульсов сравнивается с некоторым значением и, в устройстве! 1 вычитания. Разница An = и,— и; поступает в накопительный сумматор 12. В момент прихода импульса с датчика 9 линейного перемещения производится суммирование результата сравнения и содержимого сумматора. Результат суммирования преобразуется цифроаналоговым преобразователем 13 в напряжение, управляющее частотой генератора 8 счетных импульсов.

Таким образом, частота генератора 8 счетных импульсов подстраивается к некоторому значению, при котором фиксированному значению L,, определенному конструктивными характеристиками датчика 9, соответствует постоянное число импульсов п„ независимо от скорости сканирования.

Оценка длины обнаруженного дефекта в виде числа счетных импульсов к; с выхода счетчика 3 поступает на вход порогового устройства 14, где сравнивается с кодом минимального регистрирующего дефекта к .

Сигнал на выходе порогового устройства 14 появляется, когда длина дефекта превышает пороговое значение. Задний фронт сигнала обнаружения дефекта с выхода схемы И 5 устанавливает триггер 18 в единичное положение. Сброс триггера 18 осуществляется задержанным импульсом со схемы 6 задержки. Импульс с выхода триггера 18 стробирует по времени данные на выходе порогового устройства !4. На вход счетчика

17 поступают импульсы с генератора 8 счетных импульсов. Если в начале контроля счетчик 17 обнулить, то в процессе сканирования в нем накапливается значение, характе1165978 ризующее расстояние от некоторой базовой линии (например, края изделия). В момент обнаружения конца дефекта, определяемый появлением строб-импульса на выходе схемы И 15, в счетчике 17 хранится оценка его координаты от начала контроля. Информация со счетчика по переднему фронту строб-импульса заносится в буферный регистр 16. Код длины дефекта с выхода схемы 15 может быть подан на внешнее устройство (не показано) .

Таким образом, цифровой блок к ультразвуковому дефектоскопу позволяет получить оценку длины дефекта и расстояние его от некоторой базовой линии независимо от скорости сканирования и тем самым повысить информативность и достоверность контроля.

1165978

4о 1 lî

4о i n

4о

Ti 4 усi

Ti õ

Тс+8

I

I и ь

I 1

1

I

Составитель А. Олохтонов

Редактор P. Циника Техред И. Верес Корректо р В. Ги рня к

Заказ 4303/37 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий! 13035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4