Устройство для ультразвукового контроля качества материалов и изделий

 

Изобретение относится к технике ультразвукового контроля качества материалов и изделий и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности в системах неразрушающего контроля. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения фазовых искажений в принятых сигналах. С помощью двухпериодного выпрямителя осуществляется инверсия первого полупериода принятого сигнала в случаях, когда искажается знак первого вступления в принятом сигнале, что повышает достоверность контроля качества материалов. 2 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (s>)s С 01 1! 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4404 593/ 25-28 (22) 05. 04. 88 (46) 23. 03. 90. Вюл. М 11 (71) Управление автоматизированной системы планирования, контроля и регулирования строительства и Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбьипева (72) В. М. Савельев, Д. С. Самсонов, А. С. Соколов, А. И. Савельев, M. И. Евтушенко и А. А. Лапидус (53) 620.179.16(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР !! - 10371 63, кл. G 01 N 29/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N - 1133545, кл, G 01 N 29/04, 1983.

Изобретение относится к технике ультразвуковог0 контроля качества материалов и изделий и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промьппленности в системах неразрушающего контроля, Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет умень.шения фазовых искажений в принятых сигналах.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для автоматизации ультразвукового контроля качества материалов и изделий; на фиг. 2 — временные эпюры сигналов, поясняющие его работу.

° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО

КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технике ультразвукового контроля качества материалов и изделий и может быть использовано в строительстве, машиностроении и других отраслях промьпппенности в системах нераэрушающего контроля. Цель изобретения — повьппение достоверности .контроля за счет уменьшения фазовых напряжений в принятых сигналах. С помощью двухполупериодного выпрямителя осуществляется инверсия первого полупериода принятого сигнала в случаях, когда искажается знак первого вступления в принятом сигнале, что повьппает достоверность контроля качества материалов. 2 ил.

Устройство для ультразвукового контроля качества материалов и. изделий содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов и излучающий электроакустический преобразователь

3, последовательно соединенные приемный электроакустический преобразователь 4 и усилитель 5, дифференцирующий усипитель 6, пороговый элемент 7 и измеритель 8 временных интервалов, подключенный к выходу усилителя 5 двухполупериодный выпрямитель 9, выход которого подключен к входу дифференцирующего усилителя

6, и подключенные к выходу последнего последовательно соединенные детек) 552094

rop ) О, второй дифференцирующий усилитель 1), усилитель — ограничитель 12 и аналогoRM) ключ 13, выход которого

1 Ф подключен к входу порогового элемен— та 7, подключенную к выходу последне5, го схему 1 4 совп адепий, выход которой подключен к входу измерителя 8 интервалов времени, подключенные к выходу синхронизатора ) последова.тельно соединенные линию 15 задержки и формирователь 16 строб-импульсов, выход которого подключен к управляю-! щему входу аналогового ключа 13 и к второму входу схемы 14 совпадений, выход синхронизатора 1 подключен к второму входу измерителя 8 интервалов времени.

Устройство работает следующим об,разом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхрои мпуль с 1 8 (фиг . 2), з апускающий генератор 2 зондирующих импульсов.

С формированныи генератором 2 электрический импульс возбуждает в преобра- 25 зователе 3 ультразвуковой импульс, излучаемый в контролируемый материал

17, Прошедший ультразвуковой импульс

)преобразуется преобразователем 4 в

)электрический сигнал 1 9, который уси- 30 гивается вместе с регулярной помехой силителем 5.

При одностороннем прозвучивании кустически неоднородного материала следствие интерференции продольной поперечнои волн на малых бгзах про35 вучивания и нестабильности точечноо контакта конусных волноводов пребразователей 3 и 4 с поверхностью

Материала 17 фаза первого вступления

40 гринятого сигнала может изменяться. !ля стабилизации фазы первых полуволн сигнала перед дифференцированием в

Определенной полярности (на фиг. 2 ггоказано преобразование сигнала для 45

Йолуволн положительной полярности) к

) ыходу усилителя 5 подключен двухполу г1ериодный выпрямитель 9. В случае поступления на выпрямитель 9 сигнала э

:.0 в противофазе его первая отрицательная полуволна инвертируется и дальнейшее формирование короткого фронта сигнала в зоне первого экстремума осуществляется путем преобра->ования только положительных полуволн

2! или 2?.

С выхода выпрямителя 9 сигнал 23

Подается на дифференцирующий усилитель б. Продифференцированный сигнал

24 детектируется детектором 10 и его теперь уже отрицательная полуволна 25 повторно дифференцируется вторым дифференцирующим усилителем I). Окончательное формирование короткого переднего фронта дважды продифференцированного сигнала 26 осуществляется в усилителе †orраничите 12.

Сформированный усилителем-ограничителем 12 импульс 27 проходит без изменения через аналоговый ключ 13 и поступает на пороговый элемент 7, порог срабатывания которого в отсутствии регулярной помехи устанавливается на уровне, близком к нулевому, а при незначительных помехах — с некоторым превышением их уровня. ормируемый пороговым элементом 7 прямоугольный импульс 29 приходит на пер вый вход схемы 14 совпадений.

Для управления аналоговым ключом

13 и схемой 14 совпадений синхронизатор 1 запускает линию 15 задержки, на выходе которой получают импульс

30 с регулируемой длительностью.

Задним фронтом последнего запускается формирователь 16 строб-импульса, формирующий регулируемый временный строб

31

1 управления, одновременно подаваемыи на управляющий вход аналогового ключа 13 и второй вход схемы 14 совпадений. Импульсом 30 задержки временный строб 31 устанавливается во временной области, соответствующей ожидаемому приходу первой полуволны сигнала в отсутствии регулярных помех, а при допусковом контроле — в области нормированного значения прочности контролируемого материала, Одновременный приход на схему 14 совпадений импульсов 29 и 3! приводит к формированию на ее выходе прямоугольного импульса с параметрами, аналогичными импульсу 29. Измеритель

8 временных интервалов, управляемый импульсом 18 синхронизации и сформированным схемой 14 совпадений импульсом 29, измеряет время прохождения ультразвукового импульса в контролируемом материале 17.

К омпенсация времени задержки сигнала в элементах электроакустического тракта устройства может осуществляться линией задержки не показана) кпючаемои между синхронизатором ) и измерителем 8 временных интервалов

Изобретение позволяет повысить достоверность контроля при односто1 552094 роннем и сквозном прозвучивании контролируемого материала эа счет уменьшения фазовых искажений в принятых сигналах.

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля качества материалов и изделий, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и излучающий электроакустический преобразователь, последовательно соединенные приемный электроакустический преобразователь и усилитель, дифференцирующий усилитель, пороговый элемент и измеритель временных интервалов, о т л и ч а— ,ю щ е е с я тем, что, с целью повы- gp щения достоверности контроля, оно снабжено подключенным к выходу усилителя двухполупериодным выпрямителем, выход которого подключен к входу диф ференцирующего усилителя, подключен- ными к выходу последнего последовательно соединенными детектором, вторым дифференцирующим усилителем, усилителем-ограничителем и аналоговым ключом, выход которого подключен к входу порогового элемента, подключенной к выходу последнего схемой совпадения, выход которой подключен к входу измерителя интервалов времени, подключенными к выходу синхронизатора последовательно соединенными линией задержки и формирователем строб-импульсов, выход которого подключен к управляющеМу входу .аналогового ключа и к второму входу схемы совпадений, выход синхронизатора подключен к второму входу измерителя интервалов времени. 552094-.

22 21 N 1

Составитель Г. Максимочкин

Редактор И. Дербак Техред Л. Сердюкова Корректор М. Максимишинец

Заказ 326 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101