Устройство для неразрушающего контроля изделий

 

Устройство для неразрушающего контроля изделий относится к области шсустического резонансного контроля качества изделий методом свободньк колебаний с возбуждением колебаний при помощи удара. Цель изобретения - повьшение надежности и достоверности результатов контроля -изделий за счет исключения колебаний, связанных с переходными процессами при ударе и всех видов собственных колебаний изделия, кроме колебаний рабочей моды. Для этого после нанесения удара по поверхности испытуемого изделия устройство сравнивает длительности полупериодов принятого сигнала - второго с третьим, третьего с четвертым, и т.д., и только, при на-, личии трех (или более, по выбору) подряд одинаковых по времени полу-- периодов производит измерение. 2 ил.

ССЮЗ ССВЕТЕНИХ

РЕСПУбЛИК

as SU

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

II, fC8t0

А! 1!Ю

E,",4E/Л л

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТ1=Т

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКР!,!ТИТЦ

AFM ПЮ!Т СССР (46) 15.09.90.Бюл. Р 34 (21) 4265602/25-28 (22) 22.06.87 (72) С. Е, Показаньев, В. А. Потапов и В. А. Леванов (53) 620. 179.16(088.8) (56) Глаголевский Б. А;, Московен; ко И. Б. Низкочастотные акустические . методы .контроля в машиностроении.

Л.: Машиностроение, 1977, с. 155-!

56. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУНА!0ЩЕГО

КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ (57) Устройство для неразрушающего контроля изделий относится к области акустического резонансного контроля качества изделий методом свободных

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля изделий сложной геометрической формы и абразивного. инструмента методом, свободных колебаний с возбуждением колебаний при помощи удара.

Цель изобретения - повышение надежности и достоверности результатов контроля изделий эа счет исключения колебаний, связанных с переходными процессами при ударе, и всех видов собственных колебаний изделия, кроме колебаний рабочей моды.

На фиг. 1 представлена .структурная схема устройства для неразрушающего контроля изделий; на фиг. 2временные диаграмм, поясняющие работу устройства.

-4 . колебаний с возбуждением колебаний при помощи удара. Цель изобретения— повышение надежности и достоверности результатов контроля изделий за счет исключения колебаний, связанных с переходными процессами при ударе и всех видов собственных коле" баний изделия, кроме колебаний рабочей моды. Для этого после нанесения удара по поверхности испытуемого иэделия устройство сравнивает длительности полупериодов принятого сигнала - второго с третьим, третьего с четвертым. и т.д., и только при на-. личии трех (или более, по выбору) подряд одинаковых по времени полу-. периодов производит измерение . 2 ил.

Ус трой ство для не раз рушающе ro контроля изделий содержит последовательно соединенные приемно-усилительный блок 1 и формирователь 2 импульсов, последовательно соединенные первый селектор 3, счетчик 4 N периодов, второй селектор 5, первый счетчик 6 и цифровой индикатор 7., подключенный к второму входу второго селектора 5, кварцевый генератор 8 и блок 9 запуска, соединенный с выходом приемно-усилительного блока 1, третий 10, четвертый 11 пятый 12, шестой 13, седьмой !4, восьмой !5, 3 девятый 16, десятый 17 и одиннадцатый

18 селекторы, счетный триггер 19, хронизатор 20, первый 21 и второй 22 триггеры, второй 23, третий 24 и четвертый 25 счетчикй, блок 26 сравнения

3 146 кодов и схему 27 ИЛИ, информационный вход третьего селектора 10 подключен, к выходу формирователя 2 импульсов, выход его соединен с,информационными входами первого 3, четвертого 11 и пятого 12 селекторов, счетного триггера 19 и хронизатора 20, выход четвертого селектора 11 подключен к управляющему входу шестого селектора 13 выход пятого селектора 12 подключен к управляющему входу седьмого селектора 14 выход шестого селектора 13 подключен к счетному входу второго счетчика 23, выход седьмого се" лектора 14 подключен к счетному входу третьего счетчика 24, выходы второго 23 и третьего 24 счетчиков под" ключены к соответствующим входам блока 26 равнения кодов, выход равенства кодов которого подключен к управляющему входу восьмого селектора 15, а выход неравенства кодов подключен к управляющему входу девятого селектора 16, выход восьмого селектора

l5 подключен к счетному входу четвертога счетчика 25, выход девятого селектора lá подкюпочен к первому входу схемы 27 ИЛИ, выход схемы ИЛИ подключен к входу установки "нуля" четвертого "счетчика 25, выход последнего подключен к входу второго триггера 22, выходом подключенного к управляющему входу первого. селектора 3, прямой выход счетного триггера 19 подключен к управляющим входам четвертого 11 и десятого 17 селекторов, инверсный выход счетного триггера 19 подключен к управляющим входам пятога 12 и одиннадцатого 18 селекторов, первый выход хронизатора 20 подключен к информационным входам восьмого 15 .. и девятога 1 6 селекторов второй Bbl хад хронизатора 20 подключен к информационным входам десятого 17 и одиннадцатого 18 селекторов, выход десятого селектора 17. подключен к входу установки в "нуль" второго счетчика 23, выход одиннадцатага селектора 18 подключен: к входу установки в "нуль" третьего счетчика 24, выход кварцевого генератора 8 подключен к входам шестого 13 и седьмого 14 селекторов, выход счетчика 4 N перно" дав подключен к входам установки в

"нуль" первого 21 и второго 22 триггеров„ выход блока запуска подключен к входу первого триггера 21, второму входу схемы 27 ИЛИ и входу уста1181 ф новки н нуль первого счетчика 6, а выход первого триггера 21 подкл-чен к управляющему входу третьего селектора 10.

Устройство работает следующим образом.

При нанесении удара по поверхности испытуемого изделия в нем возни10 кают механические колебания, которые воспринимаются приемно-усилительным блоком 1. После усиления сигнал подается на формирователь 2 импульсов и на блок 9 запуска. Формирователь

15 2 импульсов формирует из принятого сигнала прямоугольные импульсы, удобные для дальнейшеи обработки, которые подаются на третий селектор 10. Если входной сигнал превышает пороговый

20 уровень U> та блок 9 запуска вырабатывает прямоугольный импульс, который устанавливает в положение "0" первый счетчик 6 и через схему 27

ИЛИ, четвертый счетчик 25 импульсов, Z5 а также устанавливает в положение

"1" первый триггер 21, который, в свою очередь, открывает третий се- лектор 10.. Счетный триггер 19 делит входную частоту на два и своими .выходами поочередно открывает селекторы

11, 17 и 12, 1.8. Хронизатор 20 с окончанием каждого полупериада формирует два коротких импульса, первый из которых поступает на селекторы 15 и 16 и служит для анализа сигналов блока 26 сравнения кодов, второйна селскторы 17 и 18 для поочередно. го сброса счетчиков 23 и 24 в "нуль".

Блок 26 сравнения кодов сравнивает цифровые значения со счетчиков 23 и

24 и выдает сигнал лог. "1" на селектор 15 и сигнал лог. "0" на селектор

16, если разница этих значений находится в пределах допуска погрешностей (практически + 2 единицы младшего разряда), и наоборот. Счетчик 25 импуль" сов подсчитывает, импульсы С селектора

15 и сбрасывается в "0" импульсами с селектора 16 через схему .27 ИЛИ. о С приходом на счетный вход счетчика

25 подряд трех (или более, по выбору) импульсов, на выходе счетчика появляется уровень лог. "1", который усе танавливает триггер 22 в "единицу

Триггер 22, в свою очередь, открывает селектор 3, и, тем самым, дает разразрешение на измерение длительности

Н периодов главным счетчиком 6. По окончания измерения счетчик 4 Н периодон устанавливает триггеры 22 и

21 н исходное состояние.

146!

Предположим, что с приходом второго полупериода с выхода селектора

l0 счетный триггер 19 находится в таком состоянии, при котором селекторы 11 и 17 закрыть:, а 12 и 18 открнты (см. фиг. 2 в, д). В этом случае измеряемый сигнал через селектор

l2 открывает селектор 14, и частота кварцевого генератора 8 заполняет счетчик 24 соответственно длительности второго полупериода (см. фиг. 2 а, е, л). По окончании второго полупериода счетный триггер 19 переключается, тем самым открывает селекторы 11 и 17, а 12 и 18 закрывает (сь!. фиг. 2.н, д). После этого хрониэатор 20 выдает короткий импульс на селекторы 15 и 16 (см. фиг. 2 ж);

Так как разница цифровых значений на счетчиках 23 и 24 не находится н пределах допуска, то на входе управ- 2g ления селектора 15 присутствует лог.

"0", а на входе селектора 16 лог. "1", и импульс от хронизатора 20 через селектор 16 и схему 27 ИЛИ приходит на вход уст. "0" счетчика 25 импуль" 30 сов (см. фиг. 2 н, и). Далее хронн" затор 20 через открытый селектор 17 коротким импульсом с второго выхода устанавливает счетчик 23 в "0" (см. фиг. 2 з,к) . Третий полупериод вход»»ого сигнала, пройдя через открытый селектор

1 1, открывает селектор 13, и частота кварцевого генератора 8 заполняет счетчик 23 соответственно длительности третьего полупериода {см. 40 фиг. 2 а,- r, м). По окончании третьего полупериода счетный триггер 19 переключается, тем самым открывает селекторы 12, 18, а селекторы 11 и !

7 (см. фиг. 2 в, д). После этого хронизатор 20 выдает короткий им пульс на селекторы 15 и 16 (см. .фиг. 2 ж). Если разница цифровых эна» чений на счетчиках 23 и 24 не находится в пределах допуска, то на .вхо- 5О де селектора 15 присутствует "0", а на входе селектора 16 — лог. "1", и импульс от хронизатора 20 через селектор 16 и схему 27 ИЛИ приходит на вход уст. "0" счетчика 15 (см. фиг. 2 н, п). Далее хронизатор 20 через открытый селектор .18 коротким импульсом с второго выхода устайанливает счетч»»к 24 в "0" (cM. фиг. 2 и)„

l 81 б

По окончани»» шестого Нолупериода, напр»счер, разница цифровых значений на счетчиках 23 и 24 находится в препределах допуска и на входе селектора 15 присутствует лог. "1", а на входе селектора 16 - лог. "0", и импульс от хронизатора 20 через селектор 15 сдвигает счетчик 25 на единицу (см. фиг. 2 н, о). После анализа седьмого и восьмого полупериодов счетчик 25 сдвинется еще на дне еди-, ницы и на его выходе появится лог.

"l" ко»орая установит в "1" триггер

22, а он, н свою очередь, откроет селектор 3 (см. фиг. 2 н, о, р). Входной "èãíàë через селектор 3 поступит на счетчик .4 N периодов. который после формирования длительности импульса, равного N .периодам входного сигнала, установит триггеры 22 и 21 н исходное состояние (см. фиг. 2 с, у).

Частота кварцевого генератора 8 заполняет через селектор 5 главный счетчик 6 в течение длительности им" пульса, равного N периодам нходного сигнала и по его окончании результат измерения в цифровом ниде вь»снеМивается и сохраняется на индикаторе 7 до следующего измерения.

Из сказанного следует, что устройство сравнивает длительности полупериодов принятого сигнала, второго с третьим, третьего с четвертым и т.д. и только при наличии трех (или более, по выбору) подряд одинаковых по времени полунериодов производит измере»

1 ние.

Примеро и кон кре тног о ис поль э он ания предложенного устройства может служить измерение собственных колебаний иэделий из полимерных материалон сложной геометрической формы. Изменение в пщ»роких пределах номенклату-. ры изделий, состава материала, характеристик ударных устройств, температуры изделий практически не вызывает сбоев при измерении.

Таким образом, устройстно позволя-, ет повысить надежность и достонер/ ность результатов измерения при контроле методом свободных колебаний путем автоматического исключения колебаний, возниКающих за счет переходно"

ro процесса при ударе, и всех видов собственных колебаний изделия, кроме колебаний рабочей иоды.

146 ) 18 i

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля изделий, содержащее последовательно соединенные приемно-усилительный блок и формирователь импульсов, последовательно соединенные первый селектор, счетчик Б периодов, второй селектор, первый счетчик и цифровой )O индикатор, подключенный к второму входу второго селектора кварцевый генератор и блок запуска, соединенный с выходом приемно-усилительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, f5 что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено третьим, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым селектора ми, счетнымн триггером, хронизатором,2О первым и вторым триггерами, вторым, .третью и четвертым счетчиками, блоком сравнения кодов и схемой ИЛИ, информационный вход третьего селектора подключен к выходу формирователя им- 25 пульсов, выход его соединен с инфор мационньии входами первого, четверто:го и пятого селекторов, счетного триггера и хронизатора, выход четвер.того селектора подключен к управляющему входу шестого селектора, выход пятого селектора подключен к управляющему входу седьмого селектора, выход шестого селектора подключен к счетному входу второго счетчика, выход седьмого селектора подключен к

35 счетном входу третьего счетчика, выходы второго и третьего счетчиков подключены к соответствующим входам блока сравнения кодов, выход равенства кодов которого подключен к управляющему входу восьмого селектора, а выход неравенства кодов подключен к управляющему входу девятого селектора, выход восьмого селектора подклю- чен к счетному входу четвертого счетчика, выход девятого селектора подключен к первому входу схемы ИЛИ, выход схемы ИЛИ подключен к входу установки "нуля" четвертого счетчика, выход последнего подключен к входу второго триггера, выходом подключенного к управляющему входу первого селектора, прямой выход счетного триггера подключен к управляющим входам четвертого и десятого селекторов, инверсный выход счетного триггера подподключен к управляющим входам пятого и одиннадцатого селекторов, первый выход хронизатора подключен к информационным входам восьмого и девятого селекторов, второй выход хронизатора подключен к информационным входам десятого и одиннадцатого селекторов, выход десятого селектора подключен к входу установки в "нуль" второго счетчика, выход одиннадцатого селектора подключен к входу установки в

"нуль" третьего счетчика, выход кварцевого генератора подключен к входам шестого и седьмого селекторов, выход счетчика N периодов подключен к входам установки в "нуль" первого и второго триггеров, выход блока запуска подключен к входу первого триггера, второму входу схемы ИЛИ н входу установки в 1!нуль" первого счетчика, а выход первого триггера подключен к управляющему входутретьего селектора.! 461! 8

Х

Я

Н

Р

Составитель Г. Максимочкин

Редактор О. Юркова Техред М.Дидык Корректор, Н. Король

Заказ 3327 Тираж 504 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГЕНТ СССР

11303S, Москва, Ж-35, Раушакая наб., д. 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,f0