Устройство для контроля качества материалов ультразвуковым методом

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов ультразвуковым методом, и может быть использовано в строительстве, геологии , химии, машиностроении. Целью изобретения является повышение эффективности контроля качества материалов в изделиях -за счет осуществления сплошного контроля качества материалов и изделий, расширение области применения устройства за счет исключения необходимости прокладывания кабельных линий для передачи сигналов к регистрирующей аппаратуре. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 ц1) 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3905976/25-28 (22) 29.05.85 (46) 07.02.87. Вюл. В 5 (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (72) Л.Н.Шутенко, M.Ñ.Çîëîòîâ и Я.А.Сериков (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 317968, кл. G 01 N 29/00, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ (57) Изобретение относится к конт.рольно-измерительной технике, в частности к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов ультразвуковым методом, и может быть использовано в строительстве, геологии, химии, машиностроении. Целью изобретения является повышение эффективности контроля качества материалов в изделиях .за счет осуществления сплошного контроля качества материалов и изделий, расширение об- ласти применения устройства за счет исключения необходимости прокладывания кабельных линий для передачи сигналов к регистрирующей аппаратуре.

1288588

Устройство состоит из передающей 1 и приемной 2 частей. Оператор включает приемную часть 2, которая находится, например, в лаборатории. Схе.мой 7 сброса передающей части 1 уста- навливаются в исходное состояние первый 24, второй 26 и третий 28 триггеры, триггер 16 длительности, счетчик

18. Передающая часть 1 выносится на место контроля. На таймере 8 задается необходимое время индикации результатов контроля. Выходной импульс генератора 3 зондирующих импульсов, пройдя через исследуемый материал, принимается преобразователем 4, усиленный входным усилителем 5 поступает на вход усилителя 13 мощности и излучается антенной 14. Таймер 8 генерирует два отметочных импульса.

Первый поступает одновременно с приходом информациониого сигнала и обеспечивает закрывание ключа 10 передатчика, второй, вырабатываемый по оконИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов. ультразвуковым методом, и может быть использовано в строительстве, геологии, химии,. машиностроении.

Цель изобретения — повышение эффективности контроля качества материалов в изделиях за счет осуществления возможности введения сплошного контроля качества материалов и изделий, расширение области применения устройства эа счет исключения необходимости прокладывания кабельных линий для передачи сигналов к регистрирующей an паратуре.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля качества материалов ультразвуковым методом.

Устройство состоит из двух частей: передающей 1 и приемной 2. Передающая часть 1 состоит из последовательно соединенных генератора 3 зондирующих импульсов, ультразвукового преобразователя 4 и входного усилителя 5, чании необходимого отрезка времени, открывает ключ 10. В результате передающая часть 1 обеспечивает излучение трех сигналов: импульса, управляющего приемной частью 2; импульса, синхронного с зондирующим сигналом; импульса, синхронного с информационным сигналом. Первый импульс передатчика обеспечивает сброс счетчика 18 импульсов, второго 26 и третьего 28 триггеров в исходное состояние. Последующие два импульса измеряют и регистрируют время распространения ультразвука в исследуемом материале.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность контроля качества материалов в изделиях за счет обеспечения оперативного сплошного контроля, снизить трудовые и материальные затраты на внедрение нераэрушающего контроля качества в производственных условиях.

1 ил.

I задающего генератора 6> последовательно соединенных схемы 7 сброса передающей части, таймера 8, вторым входом соединенного с выходом входного усилителя 5, триггера 9, вторым входом подключенного к второму выходу схемы 7 сброса передающей части, ключа 10, вторым входом подключенного к выходу задающего генератора 6, блока 11 задержки, усилителя-формирователя 12, вторым входом подключенного к выходу ключа 10, усилителя 13 мощности, соединенного вторым входом с выходом входного усилителя 5, и передающей антенны !4 усилителя 15, входом подключенного к выходу блока 11 задержки, a:âûõoäîì — к входу генератора 3 зондирующих импульсов. Приемная часть состоит иэ последовательно соединенных григгера 16 длительности, селектора 17 и счетчика 18 импульсов, генератора 19 опорной частоты, соединенного с вторым входом селектора, последовательно соединенных приемной антенны 20 приемного усилителя 21, первого формирователя 22, блока 23

1288588 задержки, первого триггера 24 и ключа 25, выходом соединенного с вторым входом счетчика 18 импульсов, а вто-1 рым входом подключенного к второму выходу первого формирователя 22, последовательно соединенных второго триггера 26, входы которого подключены к второму выходу блока 23 задержки, первого дифференцирующего блока 27, третьего триггера 28, вто- (p рого дифференцирующего блока 29 и второго формирователя 30, первым выходом подключенного к второму входу первого триггера 24, а вторым выходом соединенного с входом триггера 15

16 длительности, схемы 31 сброса приемника, первым выходом подключенной к третьему входу первого триггера

24, а вторым выходом подсоединенной к входам сброса счетчика 18 импуль- 20 сов, второго триггера 26, третьего триггера 28 и триггера 16 длительности, третьего формирователя 32, входом соединенного с вторым выходом первого дифференцирующего блока 27, а вы- 25 ходом подключенного к третьему входу триггера 16 длительности, второй выход ключа 25 подсоединен к третьему входу второго триггера 26 и третьему входу третьего триггера 28, и регис- 30 тратора 29, подключенного к выходу счетчика 18 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Оператором включается приемная часть, которая находится, например, в лаборатории.

При этом схема 7 сброса передающей части вырабатывает импульс, устанавливающий первый, второй и третий ур триггеры 24-28 приемной части 2, триггер 16 длительности в исходное состояние и сбрасывающий информацию . счетчика 18 импульсов на "0". В результате этого первый триггер 24 сво- 45 им выходным потенциалом воздействует на ключ 25 приемной части, удерживая

его в открытом состоянии.

Передающая часть 1 устройства вы- 50 носится на место контроля.

Выбирается переключателем необходимое время индикации результатов контроля на таймере 8.

Ультразвуковые преобразователи 4 устройства устанавливаются на контролируемом изделии. Включается напряжение питания. Схема 7 сброса передающей части устанавливает триггер 9 передатчика и таймер 8 в исходное состояние. При этом ключ 10 передающей части находится в открытом состоянии, благодаря воздействию потенциала триггера 9. Импульсы задающего генератора 6 поступают через открытый ключ 10 на вход блока 11 задержки передающей части и усилителя-формирователя 12. На второй вход усилителя-формирователя 12 поступает задержанный импульс задающего генератора 6 от блока 11 задержки, который одновременно поступает через усилитель 15 на вход генератора 3 зондирующих .импульсов, Усиленные и сформированные сигналы от усилителя-формирователя 12 поступают на вход усилителя 13 мощности и излучаются.

Выходной импульс генератора 3 зондирующих импульсов вводится в исследуемый материал и принимается в виде информационного сигнала ультразвуковыми преобразователями 4. Усиленный входным усилителем 5 информационный сигнал поступает на один из входов усилителя 13 мощности и, в свою очередь, излучается антенной 14.

Одновременно выходной сигнал входного усилителя 5 воздействует на таймер 8. Этот блок при выработке необходимого отрезка времени генерирует два отметочных импульса, поступающих на триггер 9 передающей части. Причем г ервый импульс поступает от таймера

8 одновременно с приходом информа-. ционного сигнала и обеспечивает закрывание ключа 10 передатчика посредством обеспечения необходимого запи" рающего потенциала от триггера 9.

Второй импульс таймера 8, вырабатываемый по окончании необходимого отрезка времени, вторично воздействует на триггер 9 и обеспечивает открывание ключа 10.

Таким образом, на протяжении времени ичдикации схемы формирования и передачи импульсов устройства не функционируют, так как импульсы задающего генератора 6 перекрыты ключом 10 передающей части.

В результате описанного цикла пе-. редающая часть 1 обеспечивает излучение трех сигналов, принимаемых приемной частью: управляющего приемной частью; импульса, синхронного с зондирующим сигналом; импульса, синхронного с информационным сигналом.

Первый сигнал через антенну 20, усилитель 21 приемной части и форми"

1288588

20 рователь 22 поступает иа блок ?3 задержки приемной части, а также иа ключ 25. Так как ключ 25 благодаря начальной установке первого триггера

24 приемной части находится в открытом состоянии, то первый принятый сигнал, поступающий на ключ 25 с выхода формирователя 22, подтверждает исходное состояние триггеров 26 и 28, а также нулевое состояние информации счетчика 18 импульсов. Этот же, но

I задержанный блоком 21 задержки приемной части импульс поступаеч на вход первого триггера 24, опрокидывает его и тем самым закрывает ключ 25.

При этом последующие принятые сигналы через ключ 25 не проходят.

Второй принятый сигнал, соответствующий моменту генерирования зондирующего импульса, проходит через антенну 20, усилитель 21, формирователь 22 и блок 23 задержки приемной части, воздействует на триггер 26.

Выходной перепад напряжения второго триггера 26 преобразуется в положительный импульс первым дифференцирующим блоком 27, формируется третьим, формирователем 32 и опрокидывает триггер 16 длительности. При этом импульсы частоты заполнения от генератора 19 опорной частоты через открытый селектор 17 поступают иа вход счетчика 18 импульсов.

Третий принятый сигнал, соответствующий моменту прихода на ультразвуковой преобразователь 4 информационного сигнала, проходит через ан тенну 20, усилитель 21 приемной части, формирователь 22, блок 23 задержки, устанавливает второй триггер 26 в исходное состояние.

При этом выходной перепад второго триггера 26 дифференцируется первым дифференцирующим блоком 27, воздействует на третий триггер 28, через второй диффереицирующий блок 29 и второй формирователь 30 поступает н» триггер 16 времени и первый триггер 24.

В результате этого прекращается поступление импульсов частоты заполнения от генератора 19 через селектор 17 на вход счетчика 18 импульсов, который индицирует величину времени распространения ультразвука между ультразвуковыми преобразователями, происходит открывание ключа 25. Регистратор 33 обеспечивает запись из25

55 мереиной величины, таким образом, первый импульс передатчика из следующей серии, которая излучается после времени индикации, обеспечивает сброс информации счетчика 18 импульсов, а также установку второго и третьего триггеров 26 и 28 в исходное состояние. Последующие два импульса обеспечивают измерение и индикацию следующей величины времени распространения ультразвука в исследуемом материале.

Устройство позволяет повысить эффективность контроля качества материалов в изделиях за счет обеспечения оперативного сплошного контроля, снизить трудовые и материальные затраты на внедрение неразрушающего контроля качества в производственных условиях.

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

Устройство для контроля качества материалов ультразвуковым методом, содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь и входной усилитель, последовательно соединенные триггер длительности, селектор и счетчик импульсов, генератор опорной частоты, соединенный с вторым входом селектора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности контроля и расширения области применения, оно состоит из передающей и приемной частей, при этом передающая часть выполнена из задающего генератора, последовательно соединенных схемы сброса передающей части, таймера, вторым входом соединенного с выходом входного усилителя, триггера, второй вход которого подключен к второму выходу схемы сброса передающего канала, ключа, вторым входом подключенного к выходу задающего генератора, блока задержки, усилителя-формирователя, второй вход которого подключен к выходу ключа, усилителя мощности, соединенного вторым входом с выходом входного усилителя, и передающей антенны, усилителя, включенного между выходом блока задержки и входом генератора зондирующих импульсов, а приемная часть выполнена из последовательно соединенных приемной антенны, приемного усилителя, первого формирователя, блока задержки, первого триггера и ключа, выходом соединенного с вторым входом счетчика импуль1288588

Составитель А.Елкин

Редактор О.Бугир Техред И.Попович Корректор Л. Патай

Заказ 7801i42 Тираж 799 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 475

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óëòîðîä, ул.Проектная, 4 сов, а вторым входом подключенного к второму выходу первого формирователя, последовательно соединенных второго триггера, входы которого подключены к второму выходу блока задержки, первого дифференцирующего блока, третьего триггера, второго дифференцирующего. блока и второго формирователя, первым выходом подключенного к второму входу первого триггера, а вторым выходом соединенного с входом триггера длительности, схемы сброса приемной части, первым выходом подключенной к третьему входу первого триггера, а вторым выходом подсоединенной к в"одам сброса счетчика импульсов, второго триггера, третьего триггера и триггера длительности, третьего формирователя, входом соединенного с вторым выходом первого дифференцирующего блока, а выходом подключенным к третьему входу триггера длительности, второй выход ключа подсоединен к третьему входу второго триггера и третьему входу третьего триггера, и регистратора, подключенного к выходу счетчика импульсов.