CS254445B1

CS254445B1 - Wiring for automatic determination of the center of circular bodies by ultrasound

Info

Publication number: CS254445B1
Application number: CS865207A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Bartos
Original assignee: Oldrich Bartos
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1988-01-15
Also published as: CS520786A1

Abstract

Řešení se týká zapojení pro automatické stanovení středu kruhových těles ultrazvukem. Zapojení je utvořeno tak, že první zdroj povrchového impulsu je výstupem připojen na první vstup bistabilního klopného obvodu a na první vstup prvního klopnéhoobvodu, na vstup druhého klopného obvodu, jehož druhý vstup je připojen k výstupu druhého zdroje koncového echa. Výstup prvního klopného obvodu je připojen na první vstup prvního součinového obvodu, jehož druhý vstup je připojen na výstup děliče frekvence. Dělič frekvence je svým vstupem připojen jednak na výstup třetího zdroje hodinových impulsů a jednak na druhý vstup druhého součinového obvodu, jehož první vstup je připojen na druhý vstup druhého klopného obvodu. První výstup druhého klopného obvoduje připojen na třetí vstup prvního součinového obvodu, 'který je výstupem připojen na první vstup vratného čítače. Druhý vstup vratného čítače je připojen na výstup druhého součinového obvodu, jenž je třetím vstupem připojen na výstup bistabilního klopného obvodu, který je druhým vstupem připojen na výstup vratného čítače a současně na vstup zobrazovací jednotky.The solution relates to a circuit for automatically determining the center of circular bodies by ultrasound. The circuit is formed in such a way that the first surface pulse source is connected by its output to the first input of a bistable flip-flop circuit and to the first input of the first flip-flop circuit, to the input of the second flip-flop circuit, the second input of which is connected to the output of the second end-echo source. The output of the first flip-flop circuit is connected to the first input of the first product circuit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider. The frequency divider is connected by its input to the output of the third clock pulse source and to the second input of the second product circuit, the first input of which is connected to the second input of the second flip-flop circuit. The first output of the second flip-flop circuit is connected to the third input of the first product circuit, the output of which is connected to the first input of the return counter. The second input of the reciprocating counter is connected to the output of the second product circuit, which is connected by its third input to the output of a bistable flip-flop circuit, which is connected by its second input to the output of the reciprocating counter and simultaneously to the input of the display unit.

Description

Vynález se týká zapojení pro automatické stanovení středu kruhovýčh těles ultrazvukem.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to an arrangement for the automatic determination of the center of circular bodies by ultrasound.

Při ručním, ale především automatizovaném zkoušení materiálu ultrazvukem a objektivizaci vyhodnocovacích metod se používají signalizační a vyhodnocovací obvody, tzv. monitory. Slouží především k vybrání a signalizaci přítomnosti ultrazvukových vadových ech ve vymezeném časovém úseku doby průchodu ultrazvuku materiáleih respektive úseku jeho tloušťky. Základem monitoru je obvod, ve kterém nastává časová koincidence přijatého vadového echa a vybíracího impulsu clony. Poloha clony odpovídá časovému zpoždění, od kterého se mají v určeném časovém intervalu vybírat přijatá vadová echa. Clona se obvykle nastavuje pomocí časových značek, zobrazovaných současně s ní na stínítku obrazovky defektoskopického zařízení. Zpoždění a rozsah clony se také stanovuje výpočtem (při známé rychlosti šíření ultrazvuku zkoušeným materiálem) a v případě číslicových zařízení se nastavuje doba pomocí volicích přepínačů. Při zkoušení kruhových výkovků a vývalků je maximální oblast vyclonění shodná s poloměrem materiálu. Aby nedocházelo k indikaci vady více než jednou, nesmí konec clony přesahovat střed rotačního tělesa. Výše popsané způsoby nastavení jsou při často se měnících průměrech zkoušených materiálů v automatizovaném provozu zdlouhavé.During manual but mainly automated material testing by ultrasound and objectification of evaluation methods signaling and evaluation circuits, so-called monitors, are used. It serves primarily for the selection and signaling of the presence of ultrasonic defect echoes in a defined period of time of the ultrasonic transit time of materials or a section of its thickness. The basis of the monitor is a circuit in which the time coincidence of the received defect echo and aperture picking pulse occurs. The aperture position corresponds to the time delay from which the received defect echoes are to be selected within a specified time interval. The aperture is usually adjusted by means of time stamps displayed simultaneously on the screen of the defectoscopic device screen. The delay and aperture range is also determined by calculation (at a known ultrasonic propagation rate by the test material), and in the case of digital devices, the time is set using selector switches. When testing round forgings and rolled products, the maximum offset area is the same as the material radius. To prevent the defect being displayed more than once, the end of the orifice plate must not extend beyond the center of the rotary body. The above-described adjustment methods are tedious in the case of frequently changing diameters of test materials in automated operation.

Výše uvedený nedostatek řeší zapojení pro automatické stanovení'středu kruhových těles ultrazvukem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první zdroj povrchového impulsu je výstupem připojen na první vstup bistabilního klopného obvodu, na vstup druhého klopného obvodu a na první vstup prvního klopného obvodu, jehož druhý vstup je připojen k výstupu druhého zdroje koncového echa. Výstup prvního klopného obvodu je připojen na první vstup prvního součinového obvodu, jehož druhý vstup je připojen na výstup děliče frekvence. Dělič frekvence je svým vstupem připojen jednak na výstup třetího zdroje hodinových impulsů a jednak na druhý vstup druhého součinového obvodu, jehož první vstup je připojen na druhý výstup druhého klopného· obvodu. První výstup druhého klopného obvodu je připojen na třetí vstup prvního součinového obvodu, který je výstupem připojen na první vstup vratného čítače. Druhý vstup vratného čítače je připojen na výstup druhého součinového obvodu, jenž je třetím vstupem připojen na výstup bistabilního klopného obvodu, který je druhým vstupem připojen na výstup vratného čítače a současně na vstup zobrazovcí jednotky.The above drawback resolves the wiring for automatic centering of circular bodies by ultrasound according to the invention, characterized in that the first surface impulse source is connected to the first input of the bistable flip-flop, the input of the second flip-flop and the first input of the first flip-flop. whose second input is connected to the output of the second echo source. The output of the first flip-flop is connected to the first input of the first product circuit, the second input of which is connected to the output of the frequency divider. The frequency divider is connected to the output of the third clock source and the second input of the second product circuit, the first input of which is connected to the second output of the second flip-flop. The first output of the second flip-flop is connected to the third input of the first product circuit, which is output to the first input of the return counter. The second input of the return counter is connected to the output of the second product circuit, which is connected via the third input to the output of the bistable flip-flop, which is connected to the output of the return counter via the second input and simultaneously to the display unit.

Nového účinku je dosaženo tím, že zapojení podle vynálezu umožňuje jednoduchým způsobem a automaticky získat informaci, kde se nachází střed zkoušeného kruhového tělesa, a to ve formě zobrazeného impulsu na stínítku obrazovky. Nastavení časového zpoždění a doby trvání vybírací clony je potom velmi snadné a nutné dostavování při změně průměru materiálu rychlé a přesné.The novel effect is achieved by the fact that the circuit according to the invention makes it possible in a simple manner and automatically to obtain information about the center of the circular body to be tested, in the form of a displayed pulse on the screen. Setting the time delay and duration of the collection orifice is then very easy and the adjustment required when changing the diameter of the material is quick and accurate.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad zapojení . pro automatické stanovení středu kruhových těles ultrazvukem podle vynálezu.The attached drawing shows a wiring example. for automatic determination of the center of circular bodies by ultrasound according to the invention.

Příkladné zapojení je tvořeno tak, že první zdroj 1 povrchového impulsu je výstupem připojen na první vstup bistabilního klopného obvodu 10, na vstup- druhého klopného obvodu 7 a na první vstup prvního klopného obvodu 3. Druhý vstup prvního klopného obvodu 3 je připojen na výstup druhého zdroje 2 koncového echa a výstupem je připojen na první vstup prvního součinového obvodu 6, který druhým vstupem je připojen na výstup děliče 5 frekvence. Dělič 5 frekvence je vstupem připojen na výstup třetího zdroje 4 hodinových impulsů a zároveň na druhý vstup druhého součinového obvodu 9, jehož první vstup je připojen na druhý výstup druhého klopného obvodu 7. První výstup druhého klopného obvodu 7 je připojen na třetí vstup prvního součinového obvodu 6, který je výstupem připojen na první vstup vratného čítače 8. Vratný čítač 8 je druhým - vstupem připojen na výstup druhého součinového obvodu 9, který je třetím vstupem připojen na výstup bistabilního klopného obvodu 10. Zároveň vratný čítač 8, je výstupem připojen jednak na druhý vstup bistabilního klopného obvodu 10 a jednak na vstup zobrazovací jednotky 11. Činnost zapojení je zahájena impulsem, který z výstupu prvního zdroje 1 povrchového impulsu překlápí v okamžiku vstupu ultrazvuku do materiálu zároveň první klopný obvod 3, druhý klopný obvod 7 a bistabilní klopný obvod 10. Signálem z výstupu druhého zdroje 2 koncového echa se zpětně překlopí první klopný obvod 3 a impulsem z jeho výstupu, jehož doba trvání odpovídá průchodu ultrazvuku materiálem, se aktivuje první vstup prvního součinového obvodu 6, na jehož druhý vstup postupují impulsy z výstupu děliče 5 frekvence. Dělič 5 frekvence dělí frekvenci hodinových impulsů, zaváděných do něho z výstupu třetího zdroje 4 hodinových impulsů, na polovinu. Třetí vstup prvního součinového obvodu 6 je střídavě aktivován ob jednu periodu opakovači frekvence povrchových impulsů z prvního výstupu druhého klopného obvodu 7. Na výstupu součinového obvodu 6 se potom každou periodu objevuje v intervalu doby průchodu ultrazvuku materiálem sled hodinových impulsů, který je zaváděn k načítání do vratného čítače 8, přes jeho první vstup. Z druhého výstupu druhého klopného obvodu 7 se ovládá druhý součinový obvod 9 přes jeho první vstup tak, aby byl aktivován v následující periodě opakovači frekvence povrchových impulsů. Na druhý vstup se zavádí impulsy ze třetího zdroje 4 libdinových impulsů, a protože třetí vstup druhého součinového obvodu 9 je připojený na výstup bistabilního klopného obvodu 10, který nabylBy way of example, the first surface pulse source 1 is connected to the first input of the bistable flip-flop 10, to the input of the second flip-flop 7 and to the first input of the first flip-flop 3. the echo source 2 and the output is connected to the first input of the first product circuit 6, which through the second input is connected to the output of the frequency divider 5. The frequency divider 5 is input connected to the output of the third clock source 4 and simultaneously to the second input of the second product circuit 9, the first input of which is connected to the second output of the second flip-flop 7. The first output of the second flip-flop 7 is connected to the third input of the first product 6, which is output connected to the first input of the return counter 8. The return counter 8 is the second input connected to the output of the second product circuit 9, which is connected to the output of the bistable flip-flop 10 by the third input. the second input of the bistable flip-flop 10 and the input of the display unit 11. The wiring operation is initiated by a pulse that simultaneously flips the first flip-flop 3, the second flip-flop 7 and the bistable flip-flop 10 from the output of the first surface pulse source 1. Signal from output At the end of the second echo source 2, the first flip-flop 3 is inverted and a pulse from its output, the duration of which corresponds to the ultrasound passing through the material, activates the first input of the first product circuit 6. The frequency divider 5 divides the frequency of the clock pulses introduced into it from the output of the third clock source 4 by half. The third input of the first product circuit 6 is alternately activated for both periods of repetition frequency of the surface pulses from the first output of the second flip-flop 7. At the output of the product circuit 6 each period then appears in the interval of ultrasonic material passage time. return counter 8, through its first input. From the second output of the second flip-flop 7, the second product circuit 9 is actuated through its first input so as to be activated in the next period by the repetition frequency of the surface pulses. The second input is pulsed from the third source of 4 pounds of pulses, and since the third input of the second product circuit 9 is connected to the output of the bistable flip-flop 10 that has acquired

254 445 úroveň H v okamžiku příchodu povrchového impulsu, se na výstupu druhého součinového obvodu 9 objevují impulsy, kterými se po zavedení na druhý vstup vratného čítače 8 odečítá jeho stav. V okamžiku vynulování se vygenerovaným impulsem z výstupu vratného čítače 8 překlápí bistabilní klopný obvod 10 do výchozího stavu a uzavře druhý součinový obvod 9. Odčítání trvá tedy přesně polovinu doby načítání vratného čítače 8. Výstupní impuls z vratného čítače 8 se rovněž zavádí do zobrazovací jednotky 11, kde je indikován na stínítku obrazovky jako značka středu kruhového tělesa.254 445 level H at the moment of the arrival of the surface pulse, pulses appear at the output of the second product circuit 9, after which it is read after its introduction to the second input of the return counter 8. At the time of resetting with the generated pulse from the return counter output 8, the bistable flip-flop 10 returns to its initial state and closes the second product circuit 9. The reading takes exactly half the read time of the return counter 8. The output pulse from the return counter 8 is also fed to the display , where it is indicated on the screen of the screen as the center of the circular body.

Claims

Wiring for automatic centering of circular bodies by ultrasound, characterized in that the first surface pulse source (1) is connected to the first input of the bistable flip-flop (10), the input of the second flip-flop (7) and the first input of the first flip-flop ), whose second input is connected to the output of the second echo source (2) and the output of the first flip-flop (3) is connected to the first input of the first product circuit (6), whose second input is connected to the output of the frequency divider (5) its input is connected to the output of the third clock source (4) and at the same time to the second input of the second product circuit (9), the first input of which is connected to the second output of the second flip-flop (7); a first product circuit (6), which is output connected to the first input of the return, counter (8), whose second input is connected to output d The second input is connected to the output of the bistable flip-flop (10), which is connected to the output of the return counter (8) and the input of the display unit (11) by the second input.