Устройство для контроля длинномерных изделий

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к дефектоскопам для контроля длинномерных изделий, например монолитных строительных опор и конструкций, валов и осей энергетического и транспортного оборудования, рельсов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. В уст- /// //////// ройстве реализуется удар по поверхности контролируемого изделия 2 с помощью механизма 1. С помощью анализатора 5 спектра и первого интегратора 12 находят интегральную оценку спектра первой волны, воспринятой датчиком 3 ускорения. Определяются интегральные оценки спектров последующих волн, образующихся в изделии вследствие многократных отражений , с помощью анализатора 5 спектров, ключа 11, управляемого блоком 9, и второго интегратора 15, С помощью аналогового делителя 13 определяют отношение интегральных оценок спектра волн многократных отражений, по которому судят о неоднородности структуры материала длинномерных изделий. Блок 9 управления обеспечивает проведение циклаиз К измерений с последующим суммированием результатов измерений в сумматоре 14. 1 ил. е (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 (! 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3755404/25-28 (22) 19.06 ° 84 (46) 30,01.86.Бюл. № 4 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) !O.В.Иванов и В.II.Трофимов (53) 620.179,1 6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 958960, кл . С 01 N 29/О4, 1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 994949, кл. G 01 М 7/00, 1983. ройстве реализуется удар по поверхности контролируемо го изделия 2 с помощью механизма 1, С помощью анализатора 5 спектра и первого интегратора 12 находят интегральную оценку спектра первой волны, воспринятой датчиком 3 ускорения, Определяются интегральные оценки спектров последующих волн, образующихся в изделии вследствие многократных отражений, с помощью анализатора 5 спектров, ключа 11, управляемого блоком 9, и второго интегратора 15.

С помощью аналогового делителя 13 определяют отношение интегральных оценок спектра волн многократных отражений, по которому судят о неоднородности структуры материала длинномерных изделий. Блок 9 управления обеспечивает "проведение . цикла из К измерений с последующим суммированием результатов измерений в сумматоре 14. l ил. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к испытательной технике, а именно к дефектоскопам для контроля длинномерных изделий, например монолитных строительных опор и конструкций, валов и осей энергетического и транспортного оборудования, рельсов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. В уст( ф .-- 1:„ описания изоьгстсния

/ .",)/

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1208509

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к дефектоскопам для контроля длинномерных изделий, например монолитных строительных опор и конструкций, валов и осей энергетического и транспортного оборудования, рельсов.

Цель изобретения — расширение функциональных, возможностей устройства.

На чертеже представлена блоксхема устройства для контроля длинномерных изделий.

Устройство содержит механизм 1 для создания одиночного ударного импульса в контролируемом иэделии 2, последовательно соединенные датчик 3 ускорения, усилитель 4 и анализатор 5 спектра, последовательно соединенные датчик 6 синхроимпульсов, второй усилитель 7, формирователь 8 импульсов, блок 9 управления и индикатор 10, подключенные к выходу анализатора 5 спектра последовательно соединенные переключатель 11, первый интегратор 12, аналоговый делитель 13 и сумматор 14, выход которого подключен к индикатору 10, второй интегратор 15, вход которого соединен с вторым выходом переключателя 11 а выход — с вторым входом аналогового делителя 13, блок 9 управления выполнен из кольцевого счетчика 16, из последовательно соединенных триггера 17, первый вход которого служит входом блока 9 управления, первого элемента 18 И, первого 19 счетчика, блока 20 умножения и компаратора 21 кода, подключенных к выходу формирователя 8 импульсов последовательно соединенных генератора 22 импульсов, второго элемента 23 И, второй вход которого соединен с вторым выходом триггера 17 и второго счетчика 24, подключенного к второму входу компаратора 21 кода, выход которого соединен с управляющими входами анализатора 5 спектра, второго интегратора 15, кольцевого счетчика 16 и вг. рого счетчика 24, первый выход кольцевого счетчяка 16 соединен с управляющими входами сумматора 14, генератора 22 импульсов и первого счетчика 19, а второй выход кольцевого счетчика 16 - с управляющим входом переключателя 11, выход первого усилителя 4 соединен с вторым входом триггера 17, а второй вход первого элемента 18 И соединен с вторым выходом генератора 22 импульсов;

Устройство для контроля длинномерных изделий работает следующие образом.

С помощью механизма 1 в контроли руемом изделии 2 создают одиночный ударный импульс ° В момент удара срабатывает датчик 6 синхроимпульсов, сигнал с выхода которого усиливается усилителем 7, нормализуется формирователем 8 и поступает на первый вход триггера 17, устанавливая на его первом выходе уровень логичес-. кой "l" Б исходном состоянии устройства по сигналу с второго выхода кольцевого счечтика 16 переключа-. тель 11 связывает выход анализатора 5 спектра с входом первого интегратора 12.

Ударный импульс в виде волны напряжения распространяется по изделию 2, многократно отражаясь от свободных краев изделия. Волны напряжения, прошедшие через изделие, принимаются датчиком 3 ускорения, сигналы с выхода которого усиливаются усилителем 4 и поступают на вход анализатора 5 спектра, на выходе которого получают ударный спектр в виде нормированной временной функции. Сигнал с выхода анализатора 5 спектра интегрируется интегратором 12 и поступает на первый вход аналогового делителя 13 в качестве делителя, Спустя время = 2 Р/с, где f — длина изделия, С вЂ” скорость распространения волны напряжения в материале изделия, по сигналу с выхода блока 9 управления (c первого выхода кольцевого счетчика 16) анализатор 5 спектра обнуляется и т начинает работу с нулевого состояния. Одновременно по тому же сигналу переключатель 11 соединяет выход анализатора 5 импульсов с входом второго интегратора 15. Информация об ударном спектре с выхода анализатора 5 спектра начинает поступать на второй интегратор 15, сигнал с выхода которого поступает на второй вход аналогового делителя в качестве делимого.

Сигнал частного от деления с выхода аналогового делителя 13 сумми.руется сумматором 14 и поступает

1208509

55 на вход индикатора 10. По величине сигнала судят о качестве изделия.

Блок 9 управления работает следующим образом. В исходном, состоянии на выходах компаратора 21 кода и на выходах кольцевого счетчика 16 установлены напряжения, например, с уровнем логического "0", триггер 17 находится в первом устойчивом состоянии, при котором с его первого выхода на первый вход элемента 18 И поступает сигнал запрета (уровень логического "0"), а на второй вход второго элемента 23 И поступает с второго выхода триггера 17 сигнал разрешения, соответствуюший условной единице состояния триггера 17.

При этом генератор импульсов 22 выключен, первый счетчик 19, второй счетчик 24 и кольцевой счетчик 16 обнулены.

По сигналу датчика 6 синхроимпульсов запускается генератор 22 импульсов. Импульс с его выхода поступает через элемент 18 И на вход счетчика 19. Триггер 17 остается в своем втором устойчивом состоянии до прихода на его второй вход импульса с выхода усилителя 4 °

Таким образом, в счетчик 19 вводится число, характеризующее время ь . В блоке умножения эта величина умножается на 2 и в виде кода подается на первый вход компаратора 21 кода.

Спустя время по сигналу с датчика 3 ускорения триггер 17 перейдет во второе состояние, первый элемент 18 И закроется, а второй элемент 23 И откроется, что приводит к заполнению счетчика 24 импульсами с выхода генератора 22 импульсов, При совпадении текущего числа на выходе второго счетчика 24 с числом на выходе блока 20 умножения посигналу с выхода компаратора 21 кода .обнуляется анализатор 5 спектра, второй интегратор 15 и второй счетчик 24 в течение одного такта работы генератора импульсов и вновь начинают свою работу, а на входе кольцевого счетчика 16 появляется первый из К импульсов емкости кольцевого счетчика 16.

Емкость К ьйчпульсов кольцевого счетчика выбирается из условий необ5

40 ходимого числа циклов анализа периодов колебаний волн напряжения сжатия изделия 2 °

Кольцевой счетчик 16 представляет собой устройство, в котором последний разряд счетчика соедийен с остальными и обнуляет их при заполнении последнего разряда. Первый разряд .кольцевого счетчика служит его вторым выходом, Таким ббразом, при первом срабатывании кольцевого счетчика 16 с его второго выхода поступает сигнал, которым переключатель II переводится в свое второе состояние, т.е. выход анализатора 5 спектров подключается к входу второго интегратора 15.

Указанная последовательность работы устройства блока 9 управления будет продолжаться в течение К-1 цик лов работы кольцевого счетчика 16.

После К-го цикла работы кольцевого счетчика 16 одновременно с его обнулением сигналом с первого выхода выключается генератор 22 импульсов, обнуляется первый счетчик 19 и иниции руется передача накопленной суммы в сумматор 14 на индикатор 10.

Изобретение обеспечивает выявление неоднородностей структуры в материале длинномерных изделий путем определения спектра первой волны, возникшей в иэделии в результате ударного ймпульса, определения его интегральной оценки и деления на нее интегральных оценок спектра последующих волн, возникших в результате многократного отражения в изделии, а также за счет усреднения результатов измерения.

Формул а изобретения

Устройство для кбнтроля длинномерных изделий, содержащее механизм для создания одиночного ударного импульса в контролируемом изделии, последовательно соединенные датчик ускорения, усилитель и анализатор спектра, последовательно соединенные датчик синхроимпульсов, второй усилитель формирователь импульсов и блок управления и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено подключенными к выходу анализатора спектра последовательно соединенными пеСоставитель Г, Максимочкин

Редактор Л. Авраменко Техред 3, Палий

Корректор А. Зимокосов

Заказ 284/56 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãoðoé, ул,Проектная, 4

5 120 реключателем, первым интегратором, аналоговым делителем и сумматором, выход которого подключен к индикатору, вторым интегратором, вход которого соединен с вторым выходом переключателя, а выход - с вторым входом аналогового делителя, блок управления выполнен из кольцевого счетчика, последовательно соединенных триггера, первый вход которого служит входом блока управления, первого элемента И, первого счетчика, блока умножения и компаратора кода, подключенных к выходу формирователя импульсов, последовательно соединенных генератора импульсов, второго элемента И, второй вход кото8509 б рого соединен с вторым выходом триггера, и второго счетчика, подключенного к второму входу компаратора кода, выход которого соединен с управляющими входами анализатора спектра, второго интегратора, кольцевого счетчика и второго счетчика, первый выход кольцевого счетчика соединен с управляющими входами сумматора, 10 генератора импульсов и первого счетчика, а второй выход кольцевого счетчика — с управляющим входом переключателя, выход первого усилителя соединен с вторым входом триггера, а второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом генератора импульсов,