Ультразвуковой дефектоскоп

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля с использованием ультразвуковых колебаний и может быть использовано для автоматизированного контроля изделий. Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет расширения динамического диапазона. При возрастании рассчитанного коэффициента усиления более К переключается компаратор 11, что вызывает рост напряжения на выходе генератора 13 и, соответственно, увеличение коэффициента передачи каскада 14. Отслеживая это изменение, блок 5 вычислений уменьшает расчетньш коэффициент. При достижении уровня Кд компаратор 11 возврашается в исходное состояние. Аналогично при уменьшении рассчитанного коэффициента не менее К„„ срабатывает компаратор 16, вызывая уменьшение напряжения на выходе инт егратора 13 и вследствие этого - уменьшение коэффициента передачи каскада 14, выслеживая это изменение блок 5 вычислений увеличивает рассчитанный коэффициент При достижении уровня К компаратор 16 возврашается в исходное состояние. Делители 15 и 17 задают опорное напряжение на вторых входах компараторов 11 и 16: в исходном состоянии К. и соответственно; во включенном состоянии Kj - оба. При исходном сост.оянии компараторов 11 и 16 коэффициент передачи каскада 14 не меняется. 2 ил. сл со 00 ю ю к Фиг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и QTKpblTHA (21) 4029824/25-28 (22) 09.01.86 (46) 23.08.87. Бюл. № 31 (72) С, Д, Яненков, А. М, Караваев и А. В. Говоруха (53) 620.179.16(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 564592, кл. G N 29/04, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 934364, кл. G 01 N 29/04, 1982. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКО1т (57) Изобретение относится к неразрушающим методам контроля с использованием ультразвуковых колебаний и может быть использовано для автоматизированного KoHTpoJDi изделий. Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет расширения динамического диапазона. При возрастании рассчитанного коэффициента усиления более К„„„, переключается компаратор ll что вызывает рост напряжения на выходе генератора 13 и, соответственно, увеличение коэффициента передачи каскада 14. Отслеживая это изменение, блок 5 вычислений уменьшает расчетный коэффициент. При достижении уровня К, компаратор 11 возвращается в исходное состояние.

Аналогично при уменьшении рассчитанного коэффициента не менее К„„„ срабатывает компаратор 16, вызывая уменьшение напряжения на выходе интегратора 13 и вследствие этого— уменьшение коэффициента передачи каскада 14, выслеживая это изменение блок 5 вычислений увеличивает рассчитанный коэффициент. При достижении уровня К компаратор 16 возврао щается в исходное состояние. Делители 15 и 17 задают опорное напряжение на вторых входах компараторов 11 и

16: в исходном состоянии К д„, и К„,„„ соответственно, во включенном состоянии К, — оба. При исходном состоянии компараторов 11 и 16 коэффициент передачи каскада 14 не меняется.

13

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля с использованием ультразвуковых колебаний и может быть использовано для автоматизированного контроля изделий.

Целью изобретения является повышение надежности контроля за счет расширения динамического диапазона.

На фиг, 1 представлена блок-схема ультразвукового дефектоскопа; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов и, электроакустически связанные излучающий и приемный преобразователи 2 и

3, усилитель 4 и блок 5 вычислений из последовательно включенных аналого-цифрового, преобразователя 6, блока 7 деления, блока 8 умножения и регистра 9 текущего значения коэффициента, выход которого соединен с вторым входом блока 8 умножения и входом усилителя 4, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 10, входом .подключенный к выходу регистра 9 текущего значения коэффициента, первый компаратор 11, дифференциальный усилитель 12, интегратор 13 и каскад 14 с регулируемым коэффициентом усиления, выходом подключенный к второму входу усилителя

4, а вторым входом — к выходу приемного преобразователя 3, первый делитель 15, включенный между выходом первого компаратора !1 и его вторым входом, последовательно соединенные второй компаратор 16, входом подклю-. ченный к выходу цифроаналогового преобразователя 10, и второй делитель

17, выход которого подключен к второму входу второго компаратора 16, . выходом соединенного с вторым входом дифференциального усилителя 12. Позицией 18 обозначено контролируемое изделие, Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

С помощью генератора 1 зондирующих импульсов и излучающего преобразователя 2 возбуждаются ультразвуковые колебания, проходящие через контролируемое изделие 18 и преобразуемые х приемным преобразователем 3 в электрический сигнал, огибающая которого приведена на фиг. 2л. Далее сигнал поступает на каскад 14 с регулируе32220 мым коэффициентом усиления и усилитель 4. С выхода усилителя 4 сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 6 блока 5 вычислений.

Блок 5 вычислений производит расчет требуемого коэффициента усилителя 4, при котором произошло бы максимально возможное приближение сигнала на выходе усилителя 4 к заданному уровню.

Расчет производится по алгоритму:

Ао

К = К,. —, где К вЂ” требуемый

Т коэффициент; К вЂ” текущее значение коэффициента, Ao — заданный уровень сигнала; А — текущий уровень сигнала, Вычисленное значение коэффициента заносится в регистр 9 текущего. значения, соответственно меняя коэффициент передачи усилителя 4, и на вход цифроаналогового преобразовате" ля 10, с выхода которого (фиг. 2Ю} .сигнал поступает на первые входы компараторов ll и 16, При уменьше25 нии коэффициента передачи усилителя

4 менее К „ (момент времени t„ на фиг. 2 ) компаратор 16, на второй вход которого подано напряжение К „„

Формируемое делителем 17 (Фиг. 2я)

ЗО переключается (фиг. 23). С выхода компаратора 16 сигнал поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя 12 и вход делителя 1?, меняя соответственно напряжение на втором входе компаратора 16, которое становится равным К, (фиг. 2ж).

Сигнал с выхода дифференциальнопо усилителя 1 2 (фиг. 2 y) поступает на вход интегратора 13, Напряжение на выходе интегратора 13 уменьшается, соответственно уменьшается коэффициент передачи каскада 14 (фиг. 2 ь) . Отслеживая это уменьшение, блок 5 вычислений увеличивает

45 коэффициент передачи усилителя 4, При увеличении коэффициента до величины К 0 (момент времени t ) компаратор 16 переключается в исходное состояние (фиг. 2a), соответственно меняется значение сигнала на выходе делителя 17 (фиг. 2 х), которое становится равным К,, При увеличении коэффициента более К„„, (момент на фиг. 2 r) компаратор 11, на вто55 рой вход которого подано напряжение, Равное К„ц „ Формируемое делителем

15, переключается (фиг. 2ъ), .С выхода компаратора 11 сигнал поступает на инвертируюший вход дифферен13322 циального усилителя 12 и делитель

15, меняя напряжение на его выходе, которое становится равным К, (фиг. 2 6). Сигнал с выхода дифференциального усилителя 12 (фиг. 2 ) поступает на вход интегратора 13, напряжение на выходе последнего возрастает, соответственно увеличивается коэффициент передачи каскада

14, что приводит к увеличению сигнала на входе усилителя 4. Отслеживая это изменение, блок 5 вычислений уменьшает коэффициент усилителя 4 (фиг. 2Е) и при достижении уровня

К, (момент t ) компаратор 11 переключается в исходное состояние (фиг. 2ъ), соответственно меняя значение сигнала на выходе делителя

15 (фиг. 2е), которое становится равным К„ „ .Изменение коэффициента . передачи каскада 14 происходит только при уменьшении (увеличении) коэффициента передачи усилителя 4 менее (более К ) К„„, . Изменение коэффимчи циента передачи каскада 14 происходит до того момента, пока коэффициент передачи усилителя 4 не увеличится (уменьшится) до значения К . Принимая максимально возможный коэффициент передачи усилителя 4 за единицу, получаем значение К, = 1/4;

К„„„= 1/16; К„„„,=.7/8, Формула-изобретения

Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные

4 генератор зондирующих импульсов и электроакустически связанные излучающий и приемный преобразователи, последовательно соединенные усилитель и блок вычислений из последовательно включенных аналого-цифрового преобразователя, блока деления, блока умножения и регистра текущего значения коэффициента, выход которого соединен с вторым входом блока умножения и входом усилителя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, он снабжен последовательно соединенными цифроаналоговым преобразователем, входом подключенным к выходу регистра текущего значения коэффициента, первым компаратором, дифференциальным усилителем, интегратором и каскадом с регулируемым коэффициентом усиления, выходом подключенным к второму входу усилителя, а вторым входом — к выходу. приемного преобразователя, первым делителем, включенным между выходом первого компаратора и его вторым входом, последовательно соединенными вторым компаратором, входом подключенным к выходу цифроаналогового преобразователя, и вторым делителем, выход которого подключен к второму входу второго компаратора, выходом соединенного с вторым входом дифференциального усилителя.

hinny

Составитель К, Леонов

Редактор А. Ворович Техред А. Кравчук Корректор A. Обручар

Заказ 3826/40 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по .делам изобретений и открытий

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

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