Приемно-усилительный тракт ультразвукового дефектоскопа

 

Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано в автоматизированных ультразвуковых дефектоскопах в различных отраслях промьшшенности. Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем повьшения частоты дискретизации эхосигнала при обработке его на микроэвм. Применение буферной памяти в виде конвейерного регистра позволяет совместить во времени запись информации в запоминающее устройство и обработку следующего сигнала , что позволяет повысить частоту выборки информации до 50 МГц при работе микроэвм в реальном времени, а это приводит к получению более подробной информации о изделии и тем самым к повышению достоверности контроля . 3 ил. (С (Л CZ оо о: 4. 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1361481 (ц 4 0 О! N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Р0 ьФм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3936289/25 28 (22) 25.07.85 (46) 23.12.87. Бюл. № 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) А.Д. Гольден, С.В. Бляшова, С.M. Макагон и А.Б. Шафер (53) 620,179.16(088.8) (56) Патент Великобритании ¹ 1376117, кл. G 01 В 17/02, 04.12.74.

3 Еыг. NDT Conf., 15-18.10.84, у.3, р. 75. (54) ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДЕФЕКТОСКОПА (57) Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано в автоматизированных ультразвуковых дефектоскопах в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем повышения частоты дискретизации эхосигнала при обработке его на микроЭВМ. Применение буферной памяти в виде конвейерного регистра позволяет совместить во времени запись информации в запоминающее устройство и обработку следующего сигнала, что позволяет повысить частоту выборки информации до 50 МГц при работе микроЭВМ в реальном времени, а это приводит к получению более подробной информации о изделии и тем самым к повышению достоверности контроля. 3 ил.

1361481

Значение задаваемого уровня определяется пользователем по программном уровне в зависимости от конкретных условий контроля.

Если амплитуда измеряемых в каждом такте работы АЦП 4 входных сигналов находится в выбранном интервале, схема 9 сравнения кодов формирует сигнал разрешения записи в ЗУ 5 иразрядного значения измеряемой ампли-. туды входного эхосигнала, поступающего из АЦП 4 через конвейерный регистр

8 на информационный вход ЗУ 5. Конвейерный регистр 8 обеспечивает совмещение операций аналого-цифрового преобразования и выборки данных в ЗУ

5 по сигналу разрешения записи их схемы 9 сравнения кодов в течение одного такта преобразования (порядка ,20 нс) .

Выборка кода, соответствующего значению аналогового сигнала, производится при низком уровне тактового сигнала (моменты t,t „ и t ). Ha выходе АЦП 4 из-за неопределенности кода в течение части периода тактирования код появляется через время (t„ „ +t за„) (фиг. 2б). Время задержки t™ „ составляет для используемого быстродействующего АЦП 4 пбрядка 1015 мс.

При частоте дискретизации эхосигнала до 20-25 МГц возможна непосредственная запись информации из АЦП 4 в ЗУ 5 (фиг. 2). Однако при используемой в устройстве высокой частоте следования тактовых импульсов АЦП 4 не менее 50 МГц длительность импульсов тактирования 1 примерно в и т«м

2 раз а меньше вр емени з апи си < зц „в

ЗУ 5. Временные диаграммы на фиг.3а-в показывают, что в этом случае непосредственная запись кода АЦП 4 в

ЗУ 5 занимает почти два периода следования тактовых импульсов, что существенно снижает быстродействие системы.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в автоматизированных ультразвуковых дефектоскопах в различных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем повышения частоты дискретизации эхосигнала при обработке его на мик- 10 роЭВМ.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема приемно-усилительного тракта ультразвукового дефектоскопа; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы, 15 поясняющие работу схемы.

Приемно-усилительный тракт ультразвукового дефектоскопа содержит общую шину 1 и подключенные к ней последовательно соединенные преобразо- 20 ватель 2, предварительный усилитель

3 и. аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, запоминающее устройство (ЗУ) 5, схему 6 управления и микро3ВМ 7, а также конвейерный регистр

8, включенный между выходом АЦП 4 и входом ЗУ 5, и схему 9 сравнения ко- дов, первый вход которой соединен с выходом АЦП 4, второй вход — с общей шиной 1, а выход — с управляющим 30 входом ЗУ 5.

Приемно-усилительный тракт ультра- . звукового дефектоскопа работает следующим образом.

Отраженные от дефекта или дна иэ- З5 делия сигналы принимаются преобразователем 2, преобразуются в электрические, усиливаются в предварительном усилителе 3 и подаются на информационный вход быстродействующего 40

АЦП 4, на управляющий вход которого поступает от схемы 6 управления через общую шину последовательность тактовых импульсов частотой порядка

50 МГц. При такой частоте дискрети- 45 зации возможно преобразование в цифровой код аналоговых эхосигналов частотой до 10 МГц.

Преобразованные в цифровую форму и-разрядные значения амплитуды вход- 50 ных сигналов во всем динамическом диапазоне подаются на первый вход схемы 9 сравнения кодов. По втораму входу схемы 9 сравнения кодов от микроЭВМ 7 задается в цифровом коде зна- бб чение нижнего уровня выбираемого интервала эхосигналов, предназначенных для последующей обработки, регистрации и анализа с помощью микроЭВМ 7.

Включение между АЦП 4 и ЗУ 5 конвейерного регистра 8 на ЗК-триггерах, работающих как запоминающие элементы, позволяет сохранить сформированное в момент t, (с учетом t,з „) значение кода АЦП 4 на период следования тактовых импульсов, сравнимый с временем записи „„в ЗУ 5 (фиг. 2).

Таким образом, обеспечивается возможность записи в момент t инфор° 3 l36I мации, полученной в момент 1, в момент t< — информации, полученной в момент 1„. Буферное запоминающее устройство 5 позволяет сжать поток информации, обеспечить работу дефектоскопа в реальном времени, и тем самым, повысить достоверность контроля.

Формула изобретения

Приемно-усилительный тракт ультразвукового дефектоскопа, содержащий общую шину и подключенные к ней по- 15 следовательно соединенные приемный ч8) 4 преобразователь, предварительный уси-. литель и аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство, схему управления и микроЭВМ, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен конвейерным регистром, включенным между выходом аналогоцифрового преобразователя и входом запоминающего устройства, и схемой сравнения кодов, первый вход которой соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход с общей шиной, а выход — с управляющим входом запоминающего . устройства.

1361481

Составитель А. Олохтонов

Редактор А. Шандор Техред А.Кравчук Корректор И.Демчик

Заказ 6220/45 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