Устройство для контроля качества точечно-сварных соединений

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использдвано при дефектоскопии сварных швов, получаемых при точечной сварке. Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля за счет увеличения чувствительности к обнаружению дефектов путем адаптивного согласования амплитуды и фазы компенсирующего сигнала с помехой. Устройство содержит источник 1 излучения , контролируемое изделие 2, коллиматор 3, детектор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, компенсатор 6 помех, блок 7 вывода, блок 8 регистрации , блок 13 вычитания, блок 14 об- g работки, блок 15 управления. 1 э.п. ф-лы, 8 ил. С/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1411780 А1

rsii 4 С 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4179852/24-24 (22) 14. 01. 87 (46) 23.07.88. Бюл. Р 27 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического института им. С.М,Кирова (72) Г,Е.Бутакова, Н.И.Кононова, А.К.Темник и A.Ñ.×åêàëèí

I (53) 681.3:658.56 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И- 721819, кл. G 06 F 15/20, 1978.

Труды Всесоюзной конференции по неразрушающему контролю. Минск, 1981, с, 166. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

ТОЧЕЧНО-СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при дефектоскопии сварных швов, получаемых при точечной сварке.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля за счет увеличения чувствительности к обнаружению дефектов путем адаптивного согласования амплитуды и фазы компенсирующего сигнала с помехой.

Устройство содержит источник 1 излучения, контролируемое изделие 2, коллиматор 3, детектор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, компенсатор

6 помех, блок 7 вывода, блок 8 регистрации, блок 13 вычитания, блок 14 об- ф работки, блок 15 управления. 1 э.п. ф-лы, 8 ил.

1411780

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при дефектоскопии сварных фвов, получаемых при точечной сварке.

Целью изобретения является повы ение достоверности результатов контоля за счет увеличения чувствительости к обнаружению дефектов путем даптивного согласования амплитуды 10 фазы компенсирующего сигнала с поехой.

На фиг. 1 представлена схема устойства; на фиг.2 — схема блока обраотки; на фиг. 3 — схема узла задания оэффициентов; на фиг.4, — схема форирования коэффициентов, на фиг.5 хема узла буферной памяти; на фиг.б— хема блока управления; на фиг.7 хема формирователя импульсов сдвига; 20 йа фиг.8 — схема преобразователя десятичного кода в двоичный.

Устройство имеет источник 1 излучения, контролируемое изделие 2, кол-.

1 иматор 3, детектор 4, аналого-цифро- 25 вой преобразователь (АЦП) 5, компен-, атор 6 помех, блок 7 вывода, блок 8 регистрации, связи 9 — 12, блок 13

ычитания, блок 14 обработки, блок ,15 управления, связи 16 — 21, умнони- 3{) гель 22, узел 23 буферной памяти, множитель 24, сумматор 25, узел 26 задания коэффициентов, связи 27 — 30, множители 31 и 32, регистр 33 сдвиlZа, накапливающий сумматор 34, связи

35 — 40, генератор,43 тактовых им пульсов, генератор 42 прямоугольных импульсов, элемент ИЛИ 43, генератор

I44 прямоугольных импульсов, счетчик 45 по модулю три, элемент ИЛИ 46, 40 связь 47, схему 48 сравнения, элемент

И 49, шифратор 50, клавишный регистр

51, сумматор 52, регистр 53 сдвига, . шифратор 54, клавишный регистр 55, генератор 56 прямоугольных импульсов, 45 элементы ИЛИ 57,и 58, преобразователь

59 десятичного кода в двоичный, формирователь 60 импульсов сдвига, регистры 61-64, формирователь 65 коэффициентов, группы 66-74 элементов И, регистр 75, группы 76-79 элементов

ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистры 80 — 83, формирователь 84 коэффициентов.

Устройство работает следующим образом.

Перед работой (перед включением первый раз) на клавишных регистрах набирают соответствующие константы, На клавишном регистре 75 набирают величину N — количество отсчетов, соответствующих четверти периода подлежащей компенсации синусоидальной помехи. На клавишном регистре 55 набирают целое число Р -постоянную сходимости алгоритма Уидроу (можно взять @=1). На клавишном регистре 51 набирается модуль отрицательного порядка постоянной сходимости (от 1 до 3).

Излучение от источника 1, проходя через объем сварного шва, ослабляется. Теневая картина ионизационного поля отражает проекцию структуры шва. Это изображение проектируется с помощью пространственного фильтра, которым служит коллиматор 3 с детектора, на детектор 4, преобразующий ионизационное излучение в электрические сигналы. При перемещении иэделия вдоль шва на выходе детектора образуется процесс, который с помощью

АЦП 5 преобразуется в дискретные отсчеты. Усиление шва при точечно-контактной сварке имеет периодический характер, поэтому процесс на выходе детектора имеет синусоидальную компоненту. Компенсатор 6 осуществляет адаптивную компенсацию синусоидальной (с известным периодом Т) помехи.

Для этого от основного канала в опорный ответвляется входной процесс и поступает в блок 14, назначение которого выделять синусоидальную помеху, подстраиваясь к ее фазе и амплитуде.

Скорость адаптации зависит от величины постоянной сходимости р и ее порядка". Блок 14 работает по критерию минимума среднеквадратичной ошибки.

Входной опорный сигнал делится посредством узла задержки (на четверть периода Т) на две квадратурные составляющие 27 и 28.

В опорном канале входной отсчет умножается на первый весовой коэффициент (29), задержанный отсчет умножается на второй весовой коэффициент (30), результаты суммируются в сумма-. торе 25 и подаются на блок 13, где происходит вычитание из сигнала в основном канале выделенной помехи. На выходе образуется таким образом процесс с ослабленной помехой.

В то же время эти квадратурные составляющие (например, 28) опорного канала поступают также на вход формирователей коэффициентов (например, 80

Формула изобретения

1 ° Устройство для контроля качества точечно-сварных соединений, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является информационным входом устройства, а информационный выход соединен с входом уменьшаемого блока вычитания, выход которого соединен через блок вывода с входом блока регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

14117

84), куда поступает и ошибка компенсации (11) с выхода компенсатора.

Согласно алгоритму Уидроу в формиро-. вателях (84 и 65) к старым значениям весовых коэффициентов прибавляется удвоенное произведение постоянной сходимости, которая была задана на клавишном регистре 55, на квадратурную составляющую входного сигнала (28) и на ошибку компенсации (11).

Постоянная сходимости равна или меньше единицы, поэтому результат умножения сдвигается сигналами 21 из блока 15 управления, число которых формируется в блоке 15 в зависимости от порядка, заданного на клавишном .регистре 51.

Обновленные коэффициенты поступают на соответствующие входы умножите- 20 лей 22 и 24, следующие отсчеты умножаются на эти коэффициенты, в то время как в формирователях 84 и 65 по новым значениям ошибки, новым квадратурным составляющим опорного канала 25 уточняются весовые коэффициенты и к приходу следующего отсчета передаются на входы умножителей 22 и 24.

Работа блока 15 управления синхронизирована сигналами 10 синхрониза- 30 ции из АЦП. По этому сигналу производится сброс счетчика 45. Одновременно со взятием отсчета из АЦП и подачей его на вход умножителя 22 и блока

13 блок 15 управления выдает. сигнал по связи 19, который считывает на выходе 27 (фиг.5) узла 23 сигнал, задержанный íà N отсчетов (Величина N задана на клавишном регистре 75) относительно основного входа. Задержанный 4р отсчет поступает на вход умножителя 24.В формирователе коэффициентов (например, 84) по. сигналу 19 происходит передача предыдущей суммы в регистр для хранения (внутри накапли 45 вающего сумматора, например 34) с тем, чтобы данная сумма была слагаемым для последующего добавляемого числа. В блок 14 (фиг.2) по этому сигналу обнуляется сумматор 25. Результат поступает на вход блока 13, в то время как-на другом его входе присутствует текущий отсчет АЦП. Разностный сигнал 11 поступает в блок

14, а именно на входы умножителей (например, 31), на других входах которых в то время действуют квадра. турные составляющие текущего отсчета.

Результат умножения соответствующих величин поступает на входы следующих умножителей (например, 32), на первых входах которых постоянно присутствует постоянная cxopHMocTHp . Результат умножения передается в регистр 33 по сигналу 16 иэ блока 15 управления.

Следующий за этим (четвертый) сигнал генератора 41 запускает генератор 42 и на выходе элемента ИЛИ 43 появляется серия из девяти последовательных импульсов, которые поступают одновременно и на один вход элемента И 49 на вход счетчика 45 по модулю три, выход которого сравнивается с двоичным кодом "порядка". Пока выход счетчика меньше кода порядка, схема 48 выдает импульс, поступающий на вход . элемента И 49, и сигналы с выхода элемента KIH 43 поступают на выход 21 и далее на управление сдвигом вправо в регистрах сдвига (например, 33).

Когда количество сдвигов равно "порядку", сигнал с выхода схемы 48 изменяет полярность и сигналы больше не проходят к выходу 21.

С приходом следующего отсчета иэ АЦП по сигналу синхронизации цикл повторяется. Сигналом 19 весовые коэффициенты появляются на выходах 29 и 30, и.одновременно они записываются в регистры накопления внутри накапливающих сумматоров (например, 34). По этомУ же сигналу вновь обнуляется сумматор 25, и из блока узла

23 выводится очередной задержанный отсчет. По сигналу 17 осуществляется сдвиг информации в узле 23 и запись нового отсчета в регистр 62.

При подобранных комбинациях значений весовых коэффициентов опорный сигнал изменяется по величине и фазе должным образом, что позволяет скомпенсировать синусоидальную помеху в основном канале.

S 14 повышения достоверности результатов контроля sa счет увеличения чувствительности к обнаружению дефектов путем адаптивного согласования амплитуды и фазы компенсирующего сигнала с помехой, в него введены блок управления и блок обработки, включающий два умножителя, сумматор, узел буферной памяти и узел задания коэффициентов, причем информационный выход аналогоцифрового преобразователя соединен с первыми информационными входами узла буферной памяти и узла задания коэффициентов и с входом множимого первого умножителя, выход которого соединен с входом первого слагаемого сумматора, вход второго слагаемого которого соединен с выходом второго умножителя, выход узла буферной памяти соединен с вторым информационным входом узла задания коэффициентов и входом множимого второго умножителя, входы множителей первого и второго умножителей соединены с первым и вторым информационными выходами узла задания коэффициентов соответственно, выход сумматора соединен с входом вычитаемого блока вычитания, выход которого соединен с входом сигнала ошибки узла задания коэффициентов, первый тактовый выход блока управле«ния соединен с входами записи узла буферной памяти и узла задания коэф11780 6 фициентов, второй тактовый выход блока управления соединен с входом разрешения передачи узла буферной памяти, третий тактовый выход блока управления соединен с установочным входом сумматора н входами считывания узла буферной памяти и узла задания коэффициентов, вход установленного кода которого соединен с информационным выходом блока управления, выход сигнала сдвига которого соединен с входом разрешения сдвига узла задания коэффициентов, вход пуска блока управления соединен с синхронизируимцим выходом аналого-цифрового преобразователя.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок уп" равления содержит формирователь импульсов сдвига, преобразователь десятичного кода в двоичный и генератор тактовых импульсов, вход пуска которого является входом пуска блока, а

2б первый, второй и третий выходы являются первым, вторым и третим тактовыми выходами блока соответственно, четвертый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом формирователя импульсов сдвига, выход которого является выходом сигнала сдвига блока, выход преобразователя десятичного кода в двоичный является.инфор:мационным выходом блока.

1411780

Фиг.

Произв †поли. пр-тие, г. Ужгород, Ул. 11роектная, 4

1411 781

ВНИИПИ Заказ 3656/46 Тираж 704

Подписное