CS253630B1 - Utrazvukový přístroj pro automatizovaná spektrometrická měření - Google Patents

Abstract

Řeáení se týká ultrazvukového přístroje pro automatizovaná spektrometrická mě­ ření v provozních podmínkách nedestruktivní kontroly strojírenských výrobků. Ultrazvukový přístroj pro automatizovaná spektrometrická měření je tvořen blokem vysílačů, blokem ultrazvukových sond, blokem výběru přijímací ultrazvukové sondy, zesilovače s programovatelným zesílením, blokem digitalizace maxima ultrazvukového signálu, ří­ dícím počítačem a ovládacím zobrazovacím panelem

Description

Vynález se týká ultrazvukového přístroje pro automatizovaná spektrometrická měřeni v provozních podmínkách nedestruktivní kontroly strojírenských výrobku.

Spektrometrickým měřením se rozumí získáni komplexního, t.j. amplitudového a fázového frekvenčního spektra ultrazvukového signálu. Základem využití spektrometrie v ultrazvukové defektoskopii je vyšetřování změny spektra ultrazvukového impulsu před průchodem a po průchodu vyšetřovaným prostředím.

Dosud se při ultrazvukových spektrometrických měřeních užívají zařízení pracující zásadně dvojím způsobem. První způsob, jenž je užíván častěji, zpracovává analogově amplitudové frekvenční spektrum ultrazvukového signálu, přičemž vlastní měřící sestava přístrojů se skládá z ultrazvukového přístroje, včetně ultrazvukové sondy, který má oproti normálním ultrazvukovým přístrojům větší šířku frekvenčního pásma, dále ze zařízení zajišťujícího výběr ultrazvukového signálu k spektrální analýze a analogového spektrálního analyzátoru, jenž zobrazuje výsledné amplitudové frekvenční spektrum. Modernější spektrální analyzátory mají možnost záznamu amplitudového frekvenčního spektra a případně jeho digitalizaci s připojením na externí počítač. Druhý způsob zpracovává digitálně amplitudové a fázové frekvenční spektrum, k čemuž je využíván také ultrazvukový přístroj, ke kterému je dále připojeno zařízení pro digitalizaci vysokofrekvenčního ultrazvukového signálu. Externí počítač potom zpracovává navzorkovaný ultrazvukový signál pomocí rychlé Pourierovy transformace na amplitudové a fázové frekvenční spektrum.

253 B30

Současná zařízeni pro ultrazvuková spektrometrická měřeni mají několik nedostatků:

jedná se o sestavy několika přístrojů a proto nejsou vhodná pro provozní kontrolu;

při spektrometrických měřeních je třeba nastavovat na jednotlivých přístrojích řadu parametrů, čímž roste pracnost měřeni;

takto prováděná spektrometrická měřeni jsou technicky náročná a vyžadují vysokou kvalifikaci pracovníků;

připojený externí počítač slouží pouze pro zpracování měřených dat.

Uvedené nevýhody jsou podle vynálezu odstraněny ultrazvukovým přístrojem pro automatizovaná spektrometrická měření, který je tvořen blokem vysílačů, bltfkem ultrazvukových sond, blokem výběru přijímací ultrazvukové sondy, zesilovačem s programovatelným zesílením, blokem digitalizace maxima ultrazvukového signálu, řídícím počítačem a ovládacím a zobrazovacím panelem, kde první výstup řídícího počítače je spojen s blokem vysílačů, jehož výstup je připojen jednak k bloku ultrazvukových sond a jednak k prvnímu vstupu bloku výběru přijímací ultrazvukové sondy, k jehož druhému vstupu je připojen druhý výstup řídícího počítače, který je ještě opatřen dvěma obousměrnými sběrnicemi, z nichž jedna je připojena k ovládacímu a zobrazovacímu panelu a druhá je vyvedena k připojení vnějších zařízení. Podstata vynálezu spočívá v tom, že blok výběru přijímací ultrazvukové sondy . je svým výstupem připojen k prvnímu vstupu zesilovače s progřa* movatelným zesílením, jehož výstup je spojen s prvním vstupem bloku digitalizace maxima ultrazvukového signálu a jeho výstup se vstupem dat řídícího počítače, který je třetím výstupem připojen ke druhému vstupu zesilovače a čtvrtým výstupem ke druhému vstupu bloku digitalizace maxima ultrazvukového signálu.

Nového a vyššího účinku je dosaženo ultrazvukovým přístrojem podle vynálezu, umožňujícím provádět automatizovaná spektrometrická měření. Parametry zkoušky se bšhem spektrometrického měření dynamicky nastavují v jednotlivých blocích pomocí řídícího počítače. To umožňuje zrychlení vlastního měření a rovněž se usnadní obsluha ultrazvukového přístroje. Zjednodušení obsluhy

253 630 zpřístupňuje jeho využití u širšího okruhu pracovníku. Ultrazvukový přístroj je univerzálně použitelný pro různé aplikace spektrometrických měření. Ultrazvukový přístroj provádějící automatizovaná spektrometrická měření je řešen jako kompaktní celek, ěímž je uzpůsoben s popsanými výhodami k nasazení v provozních podmínkách nedestruktivní kontroly strojírenské výroby. Při uvedených vyšších parametrech ultrazvukového přístroje vychází jeho řešení podle vynálezu výrobně a ekonomicky výhodné.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad ultrazvukového přístroje podle vynálezu provádějícího automatizovaná spektrometrická měření.

Výstup bloku _1. vysílačů je spojen s blokem 2 ultrazvukových sond a s prvním vstupem 31 bloku 3 výběru přijímací ultrazvukové sondy, ke kterému je současně připojen i výstup bloku 2 ultrazvukových sond. První výstup 61 řídícího počítače 6 je připojen ke vstupu bloku vysílačů. Druhý výstup 62 řídícího počítače 6 je připojen k druhému vstupu 32 bloku 3 výběru přijímací ultrazvukové sondy. Výstup bloku 3 výběru přijímací ultrazvukové sondy je připojen k prvnímu vstupu 41 zesilovače 4 s programovatelným zesílením. Třetí výstup 63 řídícího počítače 6 je spojen se druhým vstupem 42 zesilovače 4 s programovatelným zesílením, jenž je svým výstupem připojen k prvnímu vstupu 31 bloku 5 digitalizace maxima ultrazvukového signálu. Čtvrtý výstup 64 řídícího počítače 6 je spojen s druhým vstupem 32 bloku 5 digitalizace maxima ultrazvukového signálu, který je svým výstupem spojen se vstupem 63 dat řídícího počítače 6, Ovládací a zobrazovací panel 7 pro komunikaci s obsluhou je spojen s první obousměrnou sběrnicí 66 řídícího počítače _6. Druhá obousměrná sběrnice 67 řídícího počítače 6 je vyvedena k připojení vnějších zařízení.

Pro potřeby spektrometrických měření při ultrazvukové kontrole si obsluha navolí typ spektrometrického měření na ultrazvukovém přístroji podle vynálezu pomocí ovládacího a zobrazovacího panelu 7, přes který si může ultrazvukový přístroj podle typu činnosti vyžádat vstupní údaje. Vlastní činnost ultrazvukového přístroje při automatizovaném spektrometrickém měření je

253 830 možno rozdělit do tri etap. První je etapa vyhledávací, kdy ee podle vstupních dat provede automaticky výběr ultrazvukového signálu a nastaví se základní parametry pro druhou měřící etapu. Výsledek vyhledávací etapy je zobrazen pro kontrolu na panelu 7. V měřící etapě se automaticky provede digitalizace vybraného ultrazvukového signálu a data se předají řídícímu počítači 6. Podle typu spektrometrického měření je možno první a druhou etapu opakovat pro různě zvolené kombinace vysílače z bloku £ vysílačů a přijímací sondy z bloku 2 ultrazvukových sond. Třetí etapa zahrnuje zpracování naměřených dat a předání výsledků na ovládací a zobrazovací panel 7.Výsledky jsou dále k dispozici na druhé obousměrné sběrnici 67 určené pro připojení vnějších zařízení, a kterou může být ultrazvukový přístroj též zapojen do vyěsího řídícího systému. Vyhledávací a měřící etapy se skládají z posloupností taktů řízených řídícím počítačem 6. Nejdříve se jeho prvním výstupem 61 provede pomocí řídících signálů výběr vysílačů z bloku £ vysílačů, druhým výstupem 62 ee řídícími signály navolí v bloku 3 výběru přijímací ultrazvuková sonda, třetím výstupem 65 je programovacími signály programováno zesílení zesilovače 4 a čtvrtým výstupem 64 je programovacími signály programován časový vzorek bloku 5 digitalizace. Dále je prvním výstupem 61 spuštěn vysílač vybraný z bloku £ vysílačů á čtvrtým výstupem^bdstartována činnost bloku 5 digitalizace maxima ultrazvukového signálu. Ultrazvukový signál z vybrané přijímací sondy bloku ,3 výběru je zesílen v zesilovači 4 a blokem 5 se provede digitalizace maxima ultrazvukového signálu v naprogamovaném časovém vzorku. Data jsou předána na vstup 65 dat řídícího počítače 6. Celý takt se opakovaně provádí se změněnými řídícími a programovacími signály.

Claims (1)

1. Ultrazvukový přistroj pro automatizovaná spektrometrická měření, tvořený blokem vysílačů, blokem ultrazvukových sond, blokem výběru přijímací ultrazvukové sondy, zesilovačem s programovatelným zesílením, blokem digitalizace maxima ultrazvukového signálu, řídícím počítačem a ovládacím a zobrazovacím panelem, kde první výstup řídícího počítače je spojen s blokem vysílačů, jehož výstup je připojen jednak k bloku ultrazvukových sond a jednak k prvnímu vstupu bloku výběru přijímací ultrazvukové sondy, k jehož druhému vstupu je připojen druhý výstup řídícího počítače, který je ještě opatřen dvěma obousměrnými sběrnicemi, z nichž jedna je připojena k ovládacímu a zobrazovacímu panelu a druhá je vyvedena k připojení vnějších zařízení, vyznačený tím, že blok (3) výběru přijímací ultrazvukové sondy je svým výstupem připojen k prvnímu vstupu (41 ) zesilovače (4) s programovatelným . zesílením, jehož výstup je spojen s prvním vstupem (51) bloku (5) digitalizace maxima ultrazvukového signálu a jeho výstup se vstupem dat (65) řídícího počítače (6), který je třetím výstupem (63) připojen ke druhému vstupu (42) zesilovače (4) a čtvrtým výstupem (64) ke druhému vstupu (52) bloku (5) digitalizace maxima ultrazvukového signálu.