Ультразвуковое устройство для контроля структуры материалов

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ контрапя СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор развертки и индикатор, электроакустический преобразователь, усилитель, вЬгход которого подключен к входу индикатора,- два генератора импульсов и колебательную систему, вьшолненную из двух последовательно соединенных колебательных контуров, входы каждого из которых соединены с выходом соответствующего генератора импульсов, а выход колебательной системы подключен к электроакустическому преобразователю, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено одновибратором и схемой управления, входы которых подключены к синхронизатору, коммутатором и двумя схемами заряда, подключенными входами к выходам коммутатора, а выходами к перш.м входам соответственно первого и второго генераторов импульсов, вторые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами коммутатора, селектором , первый вход которого соединен с вторым выходом схемы управления , второй вход соединен с выходом усилителя, а выход - с регулирующим входом усилителя, и соединенными последовательно измерителем отношений, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй - с первым выходом схемы управления, и блоком цифрового отсчета, второй вход которого соединен с синхронизатором.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.80„„11 52 9 сЮ4 G01N2904

AОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3662891/25-28 (22) 17. 11.83 (46) 30. 11. 85. Бюл. Р 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов и Проектнотехнологический институт "Знергомонтажпроект" (72) Н.А. Кеслер, И.А. Коврик, В.В. Шинкарев и И.С. Гринберг (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 280031, кл. С 01 N 29/00, 1968..

Авторское свидетельство СССР

Ф 268728, кл. G 01 N 29/04, 1963. (54) (57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор развертки и индикатор, электроакустический преобразователь, усилитель, выход которого подключен к входу индикатора; два генератора импульсов и колебательную систему, выполненную из двух последовательно соединен. ных колебательных контуров, входы каждого иэ которых соединены с выходом .соответствующего генератора импульсов, а выход колебательной системы подключен к электроакустическому преобразователю, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено одновибратором и схемой управления, входы которых подключены к синхронизатору, коммутатором и двумя схемами заряда, подключенными входами к выходам коммутатора, а выходами к первым входам соответственно первого и второго генераторов импульсов, вторые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами коммутатора, селектором, первый вход которого соединен с вторым выходом схемы управления, второй вход соединен с выходом усилителя, а выход — с регулирующим входом усилителя, и соединенными последовательно измерителем отношений, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй — с первым выходом схемы управления, н блоком цифрового отсчета, второй вход которого соединен с синхронизатором.

1 . 119

Изобретение относится к устройст- l вам ультразвукового контроля и может использоваться в приборах для оценки, структуры материалов.

Цель изобретения - повышение про изводительности контроля.

r "Р !

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое ультразвуковое устройство для контроля структуры материалов;. на фиг. 2 — схема управления в устройстве, вариант выполнения; на фиг. 3 — схема колебательной системы.

Устройство содержит последователь. но соединенные синхронизатор генератор 2 развертки и индикатор 3, электроакустический преобразователь

4, усилитель 5, выход которого подключен к входу индикатора 3, два генератора 6 и 7 импульсов и колебательную систему 8 с двумя входами, подключенными к выходам соответствующего генерагора 6 и 7 импульсов, а выход колебательной системы подключен к электроакустическому преобразо. вателю 4, одновибратор 9 и схему l0 управления, входы которых подключены к синхронизатору 1, коммутатор

11 и две схемы 12 и 13 заряда, подключенные входами к выходам коммутатора 11, а выходами — к первым вхо. дам соответственно первого 6 и второго 7 генераторов импульсов, вторые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами коммутатора 11, селектор 14, вход которого соединен с вторым выходом схемы 10 управления, второй вход соединен с выходом усилителя 5, а выход — с регулирующим входом усилителя 5, и соединенные последовательно измеритель 15 отношений, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй — с первым выходом схемы управления, и блок l6 цифрового отсчета, второй вход которого соединен с синхронизатором. Преобразователь 4 установлен на контролируемом изделии 17.

Схема 10 управления (фиг. 2) содержит триггер 18, вход которого соединен с синхронизатором 1, а первый выход — с вторым входом коммутатора 11, два соединенных последовательно одновибратора 19 и 20, первый иэ которых соединен входом с синхронизатором 1 и служит для задержки строб-импульса, вырабатываемого вто5239 2 рым одновибратором 20, выход которого соединен с первым входом схемы

21 И. Второй вход схемы 21 И соединен с вторым выходом триггера 18, а выход — с первым входом селектора 14.

Колебательная система 8 (фиг.3) представляет собой систему из двух. связанных контуров, первичные контуры ко горых С 1 L (и С L 3 являются

10 последовательными, а вторичные С Е и С„ С L параллельными. Вторичные

5 "( контуры соединены последовательно с преобразователем 4 (на фиг. 3 не показан). Генераторы 6 и 7 импульсов

15 содержит в простейшем случае тиристор и схему его запуска. Усилитель

5 помимо собственно усилителя содержит и детектор.

Устройство работает следующим

20 образом. !

Синхронизатор 1 запускает одновибратор 9, который через первый выход коммутатора 11 включает первую схему l2 заряда. За время работы одновибратора 9 происходит заряд копденсатора С колебательной системы 8 током с первой схемы 12 заряда через первый генератор 6 импульсов.

Задний .фронт импульса одновибратора

9 через третий выход коммутатора 11 к запускает первый генератор б импульсов, который разряжает конденсатор

С 1 через колебательную систему 8, образованную индуктивностью L, втоРичными контурами Ь С 1.,1С С и преобразователем 4, и настроенную на частоту f<. При этом преобразователь

4 излучает в контролируемое изделие

17 ультразвуковой импульс на первой рабочей частоте f . B следующем такте синхронизации импульс одновибратора 9 через второй выход коммутатора 11 запускает вторую схему 13 заряда и происходит заряд конденсатора С колебательной системы 8 чег рез второй генератор 7 импульсов.

Задний фронт импульса одновибратора

9 через четвертый выход коммутатора

11 запускает генератор 7 импульсов, который разряжает конденсатор С через колебательную систему 8, образованную индуктивностью L вторичными контурами 12С2С4 4С 5 и преобразователем 4, и настроенную на частоту f . При этом преобразователь 4 излучает в контролируемое изделие

17 ультразвуковой импульс на второй рабочей частоте Е . Поскольку отноЭ 1 шение рабочих частот примерно равно

I двум-трем, для уменьшения падения напряжения на частоте f на нерабо-! тающем. в это время контуре Ь С4С введен конденсатор С4, который уве.личивает прозрачность цепочки Ь С4 на частоте Е . В качестве конденсатора С может быть использована паразитная емкость индуктивности L u монтажа.

Для исключения возможности одновременного разряда конденсаторов С1 и С, что приводит к излучению в контролируемое изделие обеих рабочих частот одновременно, служит схема

10 управления, которая обеспечивает прохождение импульсов одновибратора 9 через коммутатор 11 на ту или иную схему заряда в соответствующий период синхронизации и исключает возможность одновременного заряда обеих схем заряда. УЗ-импульс, излученный в контролируемое изделие 17, многократно отражается от его граней и снова преобразуется в преобразователе 4 в электрические импульсы, которые поступают на вход усилителя 5.

При работе устройства в теневом или зеркально-теневом режимах контроля к входу усилителя 5 может быть подключен дополнительный принимающий преобразователь. Усиленные и продетектированные сигналы (видеоимпульсы) с выхода усилителя 5 поступают на второй вход селектора 14 АРУ, на первый вход „которого поступает строб-импульс АРУ с второго выхода схемы 10 управления. С помощью селектора 14 из серии многократно отраженных от граней изделия импульсов выбирается один, совпадающий по времени со строб-импульсом селектора 14.

Выделенный видеоимпульс сравнивается

195239 4

Ф по амплитуде с опорным, и вырабатывается сигнал рассогласования, который усиливается и подается на регулирующий вход усилителя 5. Под воздействием сигнала с выхода селектора 14 коэффициент усилителя 5 изменяется таким образом, что амплитуда стробированного видеоимпульса автоматически поддерживается на заданном

10 уровне. С выхода усилителя 5 видеоимпупьсы поступают на первый вход измерителя 15 отношений, на второй вход которого поступают сигналы с первого выхода схемы 10 управления.

В измерителе 15 отношений происходит запоминание амплитуд видеоимпульсов, соответствующих первой и второй рабочим частотам, и формируется импульс, длительность которого

2п пропорциональна натуральному логарифму отношения амплитуд этих видеоимпульсов. С выхода измерителя 15 отношений сформированный импульс пос. тупает на первый вход блока 16 цифро.

25 вого отсчета. Полученное число индицируется на цифровом индикаторе блока 16 цифрового отсчета. С выхода усилителя 5 видеоимпульсы поступают на индикатор 3, представляющий собой электроннолучевую трубку, на которую подается также развертка от генератора . развертки, запускаемого синхронизатором 1. По экрану ЭЛТ можно наблюдать визуально за процес35 сом контроля структуры материалов.

Использование предлагаемого устройства для контроля структуры материалов позволяет повысить производительность контроля структуры путем устранения ручной установки урочня сигнала и совмещения разночастотных импульсов на экране ЭЛТ.

1195239

Составитель Г. Максимочкин

Редактор С. Лисина Техред M.Ïàðîöàé Корректор Л. Патай

Эаказ 7409/48 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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