Ультразвуковой теневой дефектоскоп

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля .материалов и может быть использовано при дефектоскопии теневым методом. Цель изобретения - повышение производительности контроля за счет автоматизации подстройки отсечки. Генератор возбуждает излучатель, приемник преобразует ультразвуковой сигнал в электрический, который регистрируется регистрирующим устройством, если его амплитуда меньше пороговой. Перг вый счетчик запоминает число шшульг сов с амплитудой выше порога второ- Го дискриминатора, а второй - число зондирующих импульсов, в зависимости от разности этих чисел, умноженной в умножителе на некоторый коэффициент , цифроаналоговый преобразователь вырабатывает напряжение, корректирующее порог первого дискриминатора , а через второй усилитель - порог второго дискриминатора. Введение девшфратора в умножитель приводит к улучшению релаксационных характеристик устройства. При этом подстройка пороговых уровней дискриминаторов производится автоматически, что уменьшает время подстройки и увеличивает производительность контроля. 1 3.п. ф-лы, 3 ил. W с 1чЭ со 00

„„ЯО„„1233031

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК цд 4 G 01 N 28/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

b3

САР

ГОсудАРстВенный НОмитет сссР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3819092/25-28 (22} 05.12.84 (46) 23.05.86. Бюл. 11 19 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (72) А.В.Микуткин, А.В.Мозговой и Н.И.Бойко (53) б20.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1032411, кл. С О1 N 29/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 708218, кл. С 01 N 29/04, 1980. (54). УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ТЕНЕВОЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к облас— ти неразрушающего контроля .материалов и может быть использовано при дефектоскопии теневым методом. Цель изобретения — повышение производительности контроля за счет автоматизации подстройки отсечки ° Генератор возбуждает излучатель, приемник преобразует ультразвуковой сигнал в электрический, который регистрирует" ся регистрирующим устройством, если его амплитуда меньше пороговой. Пер". вый счетчик запоминает число импуль». сов с амплитудой выше порога второ го дискриминатора, а второй — число зондирующих импульсов. В зависимости от разности этих чисел, умноженной в умножителе на некоторый коэффициент, цифроаналоговый преобразователь вырабатывает напряжение, корректирующее порог первого дискриминатора, а через второй усилитель - порог второго дискриминатора. Введение дешифратора в умножитель приводит к улучшению релаксационных характеристик устройства. При этом подстройка пороговых уровней дискриминаторов производится автоматически, что уменьшает время подстройки и увеличивает производительность контроля.

1 з.п. ф-лы, 3 ил.!

23303!

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано при дефектоскопии теневым методом.

Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет автоматизации подстройки отсечки.

На фиг.l изображена структурная схема ультразвукового теневого дефек-. тоскопа, на фиг.2 - временные диа" граммы, поясняющие работу схемы; на фиг.3 — релаксационные кривые.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1, излучатель 2, приемник 3, первый усилитель 4, первый дискриминатор 5 и регистрнруюа1ее устройство

6, последовательно соединенные и подключенные к генератору I линию 7 задержки, ждущий генератор 8 и нормалиэатор 9, схему 10 сравнения и индикатор 11 наличия изделия, выход ре" гистрнрукицего устройства соединен с управляющим входом ждушего генератора 8, выход индикатора !! наличия изделия соединен с входон регистрирую щего устройства 6, последовательно соединенные унножитель 12, сумнаторнакопнтель 13, цифроаналоговый преобразователь !4 и второй дискриминатор 15, первый 16 и второй 17 счетчики, подключенный к второму входу схемы 10 сравнения блок 18 установки кода и второй усилитель 19, первый счетчик 16 включен между выходом иор!яализатора 9 и входом схемы IO сравнения, второй счетчик !7 включен между выходом ждущего генератора 8 и входам сумматора-накопителя

l3 выход второго счетчика 17 соединен с вторым входом первого счетчика 16, вход второго усилителя !9 соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 14, а выход с входом первого дискриминатора 5, второй вход второго дискриминатора 15 соединен с выходом первого усилителя 4, вы ход второго дискриминатора 15 соединен с вторым входом нормалиэатора 9 вход умиожителя 12 соединен с выходом схемы 10 сравнения. Умножитель

12 может быть выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора

20, вход которого является входом умножителя 12, и блока 21 умноже,ния, вход последнего соединен с вхоIj

Н)

I$

Ю

23

36

46

45 дом дешифратора 20, а выход является выходом умножителя 12.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает короткие высоковольтные импульсы, возбуждающие излучатель 2.

Ультразвуковые волны, прошедшие . иэделие, преобразуются приемником в электрические сигналы. Усиленные сигналы поступают на амплитудные дискриминаторы 5 и !5. Если амплитуда принятого сигнала меньше уровня U„„ первого дискриминатора 5, то на вход регистрирующего устройства 6 поступает сигнал о наличии дефекта. При срабатывании регистрирующего устройства

5 на выходе его устанавливается логический ноль. Регистрация сигнала про; исходит только при наличии разрешающего уровня с индикатора 11 наличия изделия. Второй дискриминатор 15 сравнивает амплитуду сигнала с велия чиной U, результат сравнения поступает на нормализатор 9. В момент выработки зондирующего импульса генератора I синхроимпульс через линию 7 задержки запускает ждущий генератор, Если индикатор 11 наличия изделия и регистрирующее устройство б выдают логическую единицу, то ждущий генератор 8 вырабатывает строб-импулвс, селек.тирующий информацию с второго дискриминатора 15. Если амплитуда сигнала больше U*, то нормализатор 9 формирует стандартный импульс, поступаихций на вход первого счетчика 16.

Таким образом, счетчик 16 подсчитывает количество импульсов с амплитудой выше U . Второй счетчик 17 подсчитывает общее число зондирунмпих импульсов: На блоке 18 установки кода вручную набирается число о,, код которого сравнивается схемой 10 сравнения с содержимам первого счетчика

I6. Разность этих чисел, умноженная на постоянное число К, поступает на вход сумматора-накопителя 13. Выполнение суммирования запускается через некоторое число зондирующих импульсов, определяемое переполнением второго счетчика 17. Емкость второго счетчика 17 определяет временной интервал получения величины порогового уровня U" второго дискриминатора 15.

Результат. суммирования поступает на вход цифроаналогового преобразователя

14. Аналоговое напряжение поступает

1233 коэффициента К„ на который производится умножение в умножителе 12 (фиг.3).

При значениях К 1 увеличивается время настройки схемы, при увеличении

К ухудшается точность настройки.. Введение дешифратора 20 в дополнение непосредственно к блоку 21 умножения . позволяет менять коэффициент К пропорционально разнице текущего и необходимого значений порогового уровня и улучшать релаксационные характеристики схемы. При обнаружении дефекта регистрирующее устройство блокирует ждущий генератор 8, поэтому дефектный участок не влияет на работу схемы автоподстройки.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп позволяет автоматически устанавливать рабочий порог с заданным отношением к медиане распределения амплитуд, уменьшает время настройки и тем самым повышает производительность контроля.

1. Ультразвуковой теневой дефектоскоп, содержащий последовательно электроакустически соединенные генератор, излучатель, приемник, первый усилитель, первый дискриминатор и регистрирующее устройство, последовательно ссединенные и подключенные к генератору линию задержки, ждущий генератор и нормализатор, схему сравнения и индикатор наличия изделия, выход регистрирующего устройства соединен с управляющим входом ждущего генератора, выход индикатора наличия изделия соединен с входом регистрирующего устройства, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, он снабжен последовательно соединенными умножителем, сумматором-накопителем, цифроаналоговым преобразователем и вторым дискриминатором, первым и вторым счетчиками, подключенным к второму входу схемы

I сравнения блоком установки кода и вторым усилителем, первый счетчик вкюпочен между выходом нормализатора и входом схемы сравнения, второй счетчик включен между выходом ждущего генератора и входом сумматора-накопителя, выход второго счетчика соединен с вторым входом первого счетчика, вход второго усилителя соединен с вы3 4 ,на управляющий вход второго дискриминатора 15 и через второй усилитель 19 на управляющий вход первого дискриминатора 5, Коэффициент усиления второго усилителя 19. определяющий соотношение уровней U и U может быть больше или меньше единицы.

Пусть ультразвуковой. теневой дефектоскоп должен быть настроен таким образом, чтобы уровень отсечки проходил по медиане распределения амплитуд на приемном преобразователе. При этом вероятность нахождения случайного сигнала выше этого уровня равна 0,5, и число жшульсов на первом счетчике

16 равно ноловине числа зондирующих импульсов на втором счетчике 17. Отклонение соотношений содержимого счетчиков 16 и 17 от 0,5 свидетельствует об отклонении порогового уров- 20 ия от медианы. Если в блоке 18 установки кода выставить число, равное половине емкости счетчика 17, то раз1 ность на выходе схемы 10 сравнения будет пропорциональна отклонению 25 .Ф о р м у л а и з о б р. е т е н и я к порогового уровня U от медианы.

В исходном состоянии содержимое сумматора-накопителя 13 равно нулю (фиг.2а). В этом случае в первом счетчике 1б будет число приблизитель- 30 но равное числу зондирующих импульсов И (фиг.2Ь). Разность, полученная схемой 10 сравнения, равна 0,5 И.

После И импульсов счетчик 17 раз решит суммирование, и содержимое 35 сумматора-накопителя 13 увеличится (фиг.2е). Задним фронтом импульса с второго счетчика 17 сбрасывается содержимое первого счетчика 1б, после чего процесс оценки повторяется 4О до тех пор, пока соцержимое сумматора-накопителя 13 не увеличится до того, что уровень U соответствует медиане распределения амплитуд. Таким образом„ в ультразвуковом теневом 45 дефектоскопе осуществляется постоянная подстройка порогового уровня 11

К, медиане распределения амплитуд при из. менениях статистических характеристик сигналов, а на первом дискриминаторе 50

5 уровень в долях медианы.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп позволяет обеспечить контроль изделий с фиксированной вероятностью появления сигнала на выходе первого 55 дискриминатора 5 независимо от закона распределения амплитуд сигналов.

Характеристики устройства зависят от

Б

123303 б ходом цифроаналогового преобразова- 2. Дефектоскон по и. 1, а т л и. теля, а выход - c входом первого дис" ч а и шийся тем, что умножикрнминатора, второй вход второго днс- тель выполнен в виде последовательна криминатора соединен с выходом пер- соединенных деинфратора, вход котоваго усилителя, выход второго дискри-; pora является входом умножнтеля н минатора соединен с вторым входом блока умножения, вход последнего соенормалиэатора, вход умножителя саеди- динен с входом дешнфратора, а.выхо@ нен с ьыходом схемы сравнения . является выходом умножителя.

1233031

npgK=f, 6= 0,001; N =100

---- npuK=8, Ь= 0,001;

При К=!6, h> 0,004;

- - -- при К ой вийальй о иькеияющеися.

Фиг, 3

Составитель А.Олохтонов

Техред Л. Сердюкова Корректор E ° Сирохман редактор P.Цицика

Заказ 276!/44 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4