Акустическое сканирующее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 432382

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.08.72 (21) 1818679, 25-28 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 05.11.74 (51) М. Кл. G 01п 29/04 осударственный комитет

Совете Министров СССР со делам иэооретаний и открытий (53) УДК 620.179.16 (088.8) (7Q) Авторы изобретения

И. И, Гуща и Э. Л. Пилецкас (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКОЕ СКАНИРУ10ЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно к конструкции акустических сканирующих устройств.

Известно акустическое сканирующее устройство, содержащее задающий и тактовый генераторы, многоэлементную акустическую решетку и многоканальную систему формирования импульсов возбуждения решетки.

Эти устройства обладают недостаточной угловой разрежающей способностью и скоростью сканирования вследствие дискретности изменения задержки.

Для улучшения углового разрешения и повышения скорости сканирования предлагаемое устройство снабжено многоканальной схемой управляемой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, состоящей в каждом из каналов из диодно-регенеративного компаратора с подключенными к его входам эмиттерным повторителем с регулируемым смещением и фиксатором нулевого уровня; блоком формирования управляющих импульсов, включенным между тактовым генератором и параллельно соединенными первыми входами фиксаторов и выполненным в виде последовательно соединенных триггера, генератора линейно нарастающего напряжения, диодно-регенеративного компаратора и генератора пилообразных импульсов; и блоком делителей напряжения, запараллеленные входы которого соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы — со вторыми входами фиксаторов.

На чертеже изображена блок-схема акустического сканирующего устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1 пилообразного напряжения и синхроимпульсов, регулируемый делитель 2 напряжения, тактовый генератор 3, многоэлементную акустическую решетку 4, многоканальную систему

5 формирования импульсов возбуждения решетки, многоканальную схему 6 управляемой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, состоящую из эмиттерного по15 вторителя с регулируемым смещением, фиксатора нулевого уровня и диодно-регенеративного компаратора (на блок-схеме не показаны), блок 7 формирования управляющих импульсов, выполненный в виде триггера, генератора

20 линейно нарастающего напряжения, схемыуправляемой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, содержащей эмиттерный повторитель с регулируемым смещением и диодно-регенеративный компаратор, и

25 генератора пилообразных импульсов (на блоксхеме не показаны), и блок 8 делителей напряжения.

Возбуждение элементов акустической решетки 4 производится периодически повторяющей30 ся серией сдвинутых во времени импульсов, 432382

Зо

55 поступающих с многоканальной схемы управления излучателями. Частота повторения серии возбуждающих импульсов равна тактовой частоте. Временной сдвиг импульсов в серии от такта к такту линейно меняется с частотой повторения, равной частоте задающего генератора, Формирование варьирующих во времени импульсов возбуждения производится путем сравнения на диодно-регенеративном компараторе каждого канала тактового пилообразного напряжения и управляющего пилообразного импульса, задержанного относительно тактового запуска на величину, пропорциональную углу сканирования. Предварительно поделенный блоком 8 делителей пилообразный импульс тактового напряжения поступает на вход диодно-регенеративного компаратора схемы 6 управляемой задержки импульсов через эмиттерный повторитель с регулируемым смещением.

Поэтому на этом входе компаратора действует пилообразный импульс тактового напряжения, изменяющийся относительно постоянного уровня, установленного смещением эмиттерного повторителя. На другом входе диодно-регенеративного компаратора действует фиксированный на нулевом уровне управляющий импульс, задержанный относительно тактового на время, пропорциональное углу сканирования.

В прозвучиваемой среде формируется фронт ультразвуковой волны, распространяющийся по заданному направлению. Чтобы сканировать ультразвуковой луч акустической решетки 4, необходимо изменять задержку управляющего импульса, что обеспечивается блоком 7 формирования, вырабатывающим импульсы пилообразной формы, задержанные относительно тактовых на время, пропорциональное углу поворота ультразвукового луча в сканируемом секторе.

Длительность переднего фронта этих импульсов выбрана равной интервалу времени между возбуждением крайних излучателей акустической решетки при максимальном угле поворота ультразвукового луча.

Блок 7 работает следующим образом.

Срабатывающий от тактовых импульсов запуска триггер управляет генератором линейно нарастающего напряжения. Это напряжение подается на один вход диодно-регенеративного компаратора. Второй вход компаратора подключен к нагрузке эмиттерного повторителя.

Когда на эмиттерный повторитель подается поделенное делителем 2 пилообразное напряжение задающего генератора 1, потенциал на входе компаратора меняется линейно относительно начальной величины, установленной исходным смещением эмиттерпого повтори. еля.

Момент равенства поданных на компаратор сигналов с каждым тактовым запуском меняется, и задержанный импульс на выходе компаратора варьирует во времени. Можно регулировать временной интервал варьирования задержанного импульса и смещать этот интервал по оси времени. Путем регулировки временного интервала варьирования задержанного пилообразного импульса и смещения этого интервала по оси времени можно устанавливать нужную величину сканируемого сектора и поворачивать этот сектор на заданный угол, Чтобы сфокусировать акустическую решетку 4, когда ультразвуковой луч не повернут, пара крайних излучателей, симметричных центральному, возбуждается первой, а центральный излучатель — последним. Это достигается соответствующим уменьшением начального уровня постоянной составляющей эмиттерных повторителей с регулируемым смещением в каналах, расположенных симметрично центральному излучателю. Поэтому отдельные излучатели сфокусированной акустической решетки 4 возбуждаются через неравные интервалы времени как при неповернутом ультразвуковом луче, так и при сканировании его в заданном секторе.

Предмет изобретения

Акустическое сканирующее устройство, содержащее задающий и тактовый генераторы, многоэлементную акустическую решетку и многоканальную систему формирования импульсов возбуждения решетки, о тл и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения углового разрешения и повышения скорости сканирования, оно снабжено многоканальной схемой управляемой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, состоящей в каждом из каналов из диодно-регенеративного компаратора с подключенными к его входам эмиттерным повторителем с регулируемым смещением и фиксатором нулевого уровня; блоком формирования управляющих импульсов, включенным между тактовым генератором и параллельно соединенными первыми входами фиксаторов и выполненным в виде последовательно соединенных триггера, генератора линейно нарастающего напряжения, диоднорегенеративного компаратора и генератора пилообразных импульсов; и блоком делителей напряжения, запараллеленные входы которого соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы — со вторыми входами фиксаторов.

432382

Редактор Л. Василькова

Заказ 2918/15 Изд. Мю 1733 Тираж 65! Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель О. Строганов

Техред 3. Тараненко

Корректоры: В. Петрова и Е. Давыдкина