Устройство для ультразвукового контроля

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано в установках для автоматического контроля качества материалов и изделий. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет выявления при регистрации одиночного протяженного дефекта от нескольких мелких следуемых друг за другом дефектов и определения их условного размера. Использование в устройстве дополнительных блоков и новых связей позволяет выделить серию (P-K+1) импульсов от дефекта, на протяжении которой выполняется условие К импульсов, достаточных для регистрации дефекта, из N ожидаемых импульсов от минимально выявляемого дефекта. По этой же серии импульсов определяется наличие одиночного протяженного дефекта или несколько мелких подряд следуемых дефектов по направлению перемещения преобразователя. Устройство позволяет выделить серию синхроимпульсов H, позволяющую определить условный размер дефекта. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4602803/25-28 (22) Р9,11.88 (46) 23.10.90. Бюл, N. 39 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) С.И.Заика, В,A.Ëoí÷àê, М.П.Брандис и

Г,А.Круг (53). 620,179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1 I28167, кл. G 01 N 29/04. 1984, Авторское свидетельство СССР

N 1260848, кл. G 01 И 29/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано в установках для автоматического контроля качества материИзобретение относится к области неразрушающего контроля ультразвуковым методом и может быть использовано в уста.новках для автоматического контроля каче.ства материалов и иэделий.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет выявления одиночного протяженного дефекта от нескольких мелких следуемых друг за другом дефектов и определения их условного размера, На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг,2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, Устройство для ультразвукового (УЗ) контроля содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, первую схему И 2 и первый триггер 3, выход которого подключен к второму входу первой схемы И 2, по„„Я2„, 1601573 А1 алов и изделий, Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет выявления при регистрации одиночного протяженного дефекта от нескольких мелких следуемых друг за другом дефектов и определения их условного размера. Использование в устройстве дополнительных блоков и новых связей позволяет выделить серию (P — К+ 1) импульсов от дефекта, на протяжении которой выполняется условие К импульсов, достаточных для регистрации дефекта, иэ N ожидаемых импульсов от минимально выявляемого дефекта, По этой же серии импульсов определяется наличие одиночного протяженного дефекта или несколько мелких подряд следуемых дефектов по направлению перемещения преобразователя. Устроиство позволяет выделить серию синхроимпульсов Н, позволяющую определить условный размер дефекта. 2 ил. следовательно соединенные второй триггер

4, вторую схемы И 5, блок 6 вычислений, первую схему ИЛИ 7 и первый счетчик 8 импульсов, выход которого подключен к второму входу первой схемы ИЛИ 7, исполнительный блок 9, автоматический сигнализатор 10 дефектов (АСД), датчик 11 скорости и последовательно соединенные измеритель 12 акустического контакта, шинный формирователь 13, второй вход которого подключен к датчику 11 скорости, преобразователь 14 кода и запоминающий блок 15, первый выход которого подключен к второму входу блока 6 вычислений, второй выход — к второму входу первого счетчика 8 импульсов, последовательно соединенные третий триггер 16, третью схему И 17 и вторую схему ИЛИ 18, выход которой подключен к первому входу исполнительного блока 9, по1601573

15

30

55 соотеетотетют определенные значения чи- ны

: следовательно соединенные четвертый триггер 19, четвертую схему, И 20 и второй счетчик 21 импульсов, выход которого подключен к первому входу третьего триггера

16, пятую схему И 22 и формирователь 23, вход которого подключен к первым входам четвертого триггера 19 и пятой схемы И 22, к входу АСД 10, к второму входу второй схемы. И 5 и к выходу синхронизатора 1, выход — к второму входу четвертой схемы И

20, выход первой схемы И 2 подключен к третьим входам блока 6 вычислений и первого счетчика 8 импульсов, выход АСД 10 подключен к первому входу второго тригге ра 4, к четвертым входам блока 6 вычислений и первого счетчика 8 импульсов и к вторым входам четвертого триггера 19 и третьей схемы И 17, выход первой схемы

ИЛИ 7 подключен к вторым входам первого и второго триггеров 3 и 4 и к пятому входу блока 6 вычислений, вторые входы третьего триггера 16 и второй схемы ИЛИ 18 обьедииены и подключены к вьроду первого счетчика 8 импульсов, второй вход второго счетчика 21 импульсов подключен к второму выходу запоминающего блока 15, второй вход пятой схемы И 22 подключен к выходу третьего триггера 16, а выход — к второму входу исполнительного блока 9 и третьему входу второго счетчика 21 импульсов, На фиг.2 обозначены диаграммы 24 — 33 сигналов с блоков устройства.

Устройство работает следующим образом.

Задается ряд значений максимально возможного числа Й ожидаемых периодических импульсов от минимального выявленного дефекта,. которое определяется протяженностью дефекта, частотой следо вания зондирующих импульсов,. диаграммой направленности преобразователя и др., и ряд значений числа К импульсов, достаточ ных для регистрации дефекта. Значения чисел N и К соответствуют определенным значениям скорости контроля и качеству (например, в процентах) акустического контакта. Вычисляется значение m, равное разности значений N и К. С датчика 11 скорости и измерителя 12 качества акустического контакта данные о скорости и акустическом контакте через шинный формирователь 13 поступают на преобразователь 14 кода, где преобразуются в соответствующий число вой код, Последний поступает на адресный вход запоминающего блока 15, в ячейки памяти которого предварительно записываются значения чисел К и в. Таким образом, каждому конкретному значению- скорости контроля и качества акустического контакта сел К и m С выхода запоминающего блока

15 коды этих чисел подаются на информационные (вторые) входы блока 6 вычислений и счетчика 8 импульсов.

На первый вход первой схемы И 2 поступают импульсы 24 (фиг.2) синхронизации с синхронизатора 1, а на второй вход — импульсы с выхода первого триггера 3. При совпадении во времени этих импульсов на выходе схемы И 2 появляется импульс, который поступает на входы предварительной записи блока 6 вычислений и счетчика 8 импульсов. По этому импульсу в них производится эайись чисел m и К.

Импульсы 25 от дефекта с выхода АСД

10 поступают на вход обратного счета счетчика 8 импульсов и осуществляют вычитание из предварительно установленного числа К, При поступлении К-lo импульса от дефекта счетчик 8 импульсов вырабатывает сигнал заема, указывающий на наличие дефекта и поступающий на второй вход схемы

ИЛИ 7.

25 Первый импульс от дефекта с АСД 10 опрокидывает второй триггер 4, сигнал с выхода которого разрешает прохождение синхроимпульсов через схему И 5 на вход обратного счета блока 6 вычислений. В последнем импульсы синхронизации вычитаются из числа m, а импульсы от дефекта с выхода АСД 10, поступающие на вход прямого счета блока 6 вычислений, суммируются с числом m.

При наличии m пропусков в последовательности импульсов от дефекта на выходе блока 6 вычислений формируется импульс, который подается на первый вход схемы

ИЛИ 7.

С выхода схемы ИЛИ 7 импульс, соответствующий во времени или импульсу с выхода блока 6 вычислений, или импульсу с выхода счетчика 8 импульсов, независимо от того, выполнена программа К из М или нет, возвращает устройство в исходное состояние, С выхода счетчика 8 импульсы 26, соответствующие выполнению программы К из

N, поступают на второй вход третьего триггера 16 и опрокидывают его. Сигнал 27 с выхода третьего триггера 16 разрешает прохождение импульсов от дефекта с выхода

АСД 10 через третью схему И 17 и вторую схему ИЛИ 18 на первый вход исполнительного блока 9 (диаграмма 28, фиг,2), а также разрешает прохождение синхроимпульсов с выхода синхройиэатора 1 через пятую схе-. му И 22 на второй вход исполнительного блока 9 и на третий вход второго счетчика 21 пульсов (диаграмма 29, фиг.2), 1601573

На второй вход четвертого триггера 19 поступают импульсы от дефекта с АСД 10 и опрокидывают его, В исходное состояние четвертый триггер 19 возвращается синхроимпульсом 24. Сигнал 31 с его выхода разрешает прохождение импульсов 30 с формирователя 23 через четвертую схему И

20 (диаграмма 32, фиг.2) на первый вход второго счетчика 21 импульсов, которые в последний производят запись числа К с запоминающего блока 15.

Например, установлена программа 3 иэ

6, где К = 3, N = 6. Тогда первый счетчик 8 импульсов на третий и пятый импульсы 25 отдефекта не срабатывает, так как между пятым и девятым импульсами имеется четыре пропуска и устройство сбрасывается импульсом с блока 6 вычислений. Счетчик 8 импульсов срабатывает на двенадцатый и семнадцатый импульсы (диаграмма 26, фиг.2), так как здесь дважды выполняется условие 3 из 6. Восемнадцатый и девятнадцатый импульсы не зафиксированы. Таким образом, при дефекте протяженностью в одиннадцать синхроимпульсов 29, на протяжении которого выполняется программа

3 иэ 6, на счетчике 8 импульсов выделяются два импульса — двенадцатый и семнадцатый.

Первым пришедшим импульсом (двенадцатым) с выхода счетчика 8 опрокидывается третий триггер 16, и на второй схеме

ИЛИ.18 выделяется серия импульсов от дефекта от двенадцатого до девятнадцатого (диаграмма 28, фиг.2). Следовательно, на первый вход исполнительного блока 9 поступает серия импульсов P — (К вЂ” 1), где P =.8 — общее количество импульсов от дефекта, на протяжении которого выполняется условие 3 из 6, а на второй вход исполнительного блока 9 поступает серия синхроимпульсов

29 от двенадцатого по двадцать второй, позволяющая определить условный размер дефекта по формуле

Лх—

Н ч

F где ч — скорость перемещения и реобразователя;

F — частота следования синхроимпульсов;

Н вЂ” число синхроимпульсов в серии.

Формирователь 23 формирует служебные импульсы 30, по частоте совпадающие с синхроимпульсами 24, но отстающие во времени на 0,5 — 1 Тсл, где Тсл — период следования синхроимпульсов 24.

Четвертый триггер 19 через четвертую схему И 20 разрешает прохождение импульсов с формирователя 23 (диаграммы 31 и 32, фиг.2) на первый вход второго счетчика 21 импульсов, которые записывают в последний число К. Второй счетчик 21 импульсов срабатывает только в том случае, когда появляется К пропусков импульсов от дефекта (диаграмма 33,.фиг.2), в противном случае при наличии импульса от дефекта число К восстанавливается во втором счетчике 21 импульсами с формирователя 23.

При наличии К пропусков сигналов от дефекта на выходе второго счетчика 21 формируется импульс 33, который возвращает третий триггер 16 в исходное состояние.

При этом прекращается выделение импульсов от дефекта и синхроимпульсов, и устройство готово к приему очередной информации.

35

45

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, первую схему И и первый триггер, выход которого подключен к второму входу первой схемы И, последовательно соединенные второй триггер, вторую схему И, блок вычислений, первую схему ИЛИ и первый счетчик импульсов, выход которого подключен к второму входу первой схемы ИЛИ, исполнительный блок, автоматический сигналиэатор дефектов, датчик скорости и последовательно соединенные измеритель акустического контакта, шинный формирователь, второй вход которого подключен к датчику скорости, преобразователь кода и запоминаюший блок, первый выход которого подключен к второму входу блока вычислений, второй выход— к второму входу первого счетчика импульсов, выход синхронизатора подключен к входу автоматического сигналиэатора дефектов и к второму входу второй схемы И, выход первой схемы И подключен к третьим входам блока вычислений и первого счетчика импульсов, выход автоматического сигналиэатора дефектов подключен к первому входу второго триггера и к четвертым входам блока вычислений и первого счетчика импульсов, а выход первой схемы ИЛИ подключен к вторым входам первого и второго триггеров и к пятому входу блока вычислений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными третьим триггером, третьей схемой И и второй схемой ИЛИ, выход которой подключен к первому входу исполнительного блока, последовательно соединенными четвертым

1601573, 8,25

Фг.2

Составитель В.Белозеров.Редактор О.Юрковецкая Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Заказ 3269 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 триггером, четвертой схемой И и вторым счетчиком импульсов, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, пятой схемой И. и формирователем, вход которого подключен к первым входам четвертого триггера и пятой схемы И и к выходу синхронизатора, выход — к второму входу четвертой схемы И, вторые входы третьего триггера и второй схемы ИЛИ объединены и подключены к выходу первого счетчика импульсов, вторые входы. четвертого триггера и третьей схемы И объединены и подключены к выходу автоматического сигнализатора дефектов, второй вход второго счетчика им5 пульсов подключен к второму выходу запоминающего блока, второй вход пятой схемы

И подключен к выходу третьего триггера, а, выход — к второму входу исполнительного блока и третьему входу второго счетчика

10 импульсов.