RU1820319C - Способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано при осуществлении контрол  материалов и изделий. Цель изобретени  - повышение достоверности регистрации за счет исключени  помех. По предлагаемому способу регистрации осуществл ют изменение .амплитуды зондирующих импульсов в каждом из последующих тактов на заданную величину и определ ют соответствующее изменение эхо-сигналов. Сигналы об-Обнаружении дефектов регистрируют лишь в том случае, если установлено соответствие между характером изменени  зондирующих сигналов и прин тых эхо-сигналов . В устройстве указанные функции реализуютс  с помощью двух программируемых блоков пам ти, блока тактового управлени , сдвигового регистра и блока сравнени . 2 с.п. ф-лы, 1 ил. СП с

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано при осуществлении контрол  материалов и изделий.

Цель изобретени  - повышение достоверности регистрации за счет исключени  помех.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 тактового управлени , приемно-усилительный блок 2 и регистратор 3, блок 4 сравнени , выход которого подключен к второму входу регистратора 3, последовательно соединенные генератор 5 зондирующих импульсов и электроакустический преобразователь 6, выход которого подключен к второму входу приемно-усили- тельногоблока2, первый программируемый блок 7 пам ти, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 1 тактового управлени , а выход - к входу генератора 5 зондирующих импульсов, второй программируемый блок 8 пам ти и последовательно соединенные сдвиговый регистр 9 и блок 10 разности, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока 4 сравнени . Первый вход сдвигового регистра 9 и второй вход блока 10 разности подключены к выходу приемно-усилитель- ного блока 2, а второй вход сдвигового регистра 9 - к второму выходу блока 1 тактового

со

К)

о со

ю

управлени . Первый и второй входы второго программируемого блока 8 пам ти подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 1 тактового управлени , а четвертый выход блока 1 тактового управлени  подключен к третьему входу лриемно- усилительного блока 2. Блок 1 тактового управлени  содержит последовательно соединенные генератор 11 опорной частоты, делитель 12, первый счетчик 1.3 и формирователь 14 импульсов стро бировани . второй счетчик 15, первый вход которого подклю- нен к выходу генератора 11 опорной частоты и третьему входу приемно-усилительного блока 2, второй вход- к выходу делител  12, а выход- к второму входу формировател  14 импульсов стробировани , причем выходы второго счетчика 15 и первого счетчика 13 подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго блоков 7 и 8 пам ти, а вход второго счетчика 15 подключен еще и к второму входу сдвигового регистра 9. Приемно-у.силйтельный блок 2 содержит последовательно соединенные усилитель 16, временной селектор 17 и ана- лого-цифровой преобразователь 18, второй вход которого подключён кЧетвертому выходу блока 1 тактового управлени , а выход - к первым входам регистратора 3 и сдвигового регистра 9, причем вход усилител  16 подключен к выходу электроакустического преобразовател  6, а второй вход временного селектора 17 подключен к первому выходу блока 1 тактового управлени . Информационные выходы первого и второго блоков 7 и 8 пам ти подключены соответственно к входу генератора 5 зондирующих импульсов и первому входу блОка 4 сравнени  , а информационные входы блоков 7, 8 пам ти предназначены дл  подключени  к выходу программатора (не показан) и используютс  при вводе в них информации при программировании.,

Способ осуществл ют следующим образом .

При контроле в цикле излучени  -. приема сигналов в контролируемый объект из- лучают ультразвуковой импульс и принимают сигналы. Среди принимаемых сигналов имеют место как сигналы отражени  от несплошностей объекта контрол  (дефект ), так и различного рода помехи. Амплитуда всех прин тых в этом цикле сигналов измер ют и запоминают. В следующем контрольном цикле излучени  - приема амплитуду импульса излучени  измен ют не заданную величину. Величина изменени  амплитуды импульса излучени  должна находитьс  в диапазоне, который обеспечивает получение достаточной дл  регистрации амплитуды импульса отражени  от возможного дефекта. В этом цикле контрол  такта принимают сигналы, измер ют и запоминают их амплитуды. Затем дл  последующего и предыдущего циклов контрол  определ ют соответственно величины изменени  амплитуд принимаемых сигналов. Таким образом, дл  последующего и предыдущего циклов контрол  оказываютс 

известными заданна  величина изменени  амплитуды импульса излучени  и полученные в результате обработки величины изменени  амплитуд принимаемых сигналов. Амплитуды импульса излучени  и сигналов

его отражени  при распространении ультразвуковой волны св заны известной аналитической зависимостью либо эти зависимости могут быть сн ты экспериментально дл  конкретных условий контрол ,

что предпочтительнее. На основании этого сравнивают дл  данной пары соседних циклов контрол  получаемые величины изменений амплитуд принимаемых сигналов с заданной величиной изменени  амплитуды

импульса излучени , те из принимаемых сигналов, изменение амплитуды которых

соответствует заданному изменению амплитуды импульса излучени , далее регистрируют как сигналы отражени  от

несплошностей объекта контрол  (дефекты).

Устройство, представленное на чертеже , работает следующим образом.

С помощью известного программатора

перед началом процесса контрол  производ т следующие операции в элементах устройства . Устанавливают коэффициент делени  делител  12, что эквивалентно заданию частоты смены тактов синхронизации частоты повторени  циклов излучени  - приема сигналов в формирователе 14 импульса стробировани  дл  каждого такта синхронизации, число которых определ етс  обьемом первого счетчика 13. Устанавли ваютс  длительность и временное положение стробирующего импульса, В первый программируемый блок 7 пам ти дл  каждого такта синхронизации записываетс  информаци  о параметрах импульса

излучени , причем эта информаци  записываетс  в видестроба определенной длительности и временного положени  дл  каждого такта синхронизации, и в процессе работы устройства эти установленные стробы по вл ютс  на выходе первого блока 7 пам ти, своей длительностью определ   врем  зар да зар дной емкости в генераторе 5 зондирующих импульсов, а следовательно, и амплитуду импульса излучени , а своим временным положением определ   момент

запуска импульса излучени . Таким образом , задаетс  изменение амплитуды импульса излучени  от такта к такту во второй программируемый блок 8 пам ти в соответствии с установленными изменени ми амп-  итуды импульса излучени , записываютс  соответственно дл  каждого такта синхронизации и момента времени распростра°не- ни  сигналов соответствующие изменени  амплитуды импульсов отражени  (эхо-сиг- налов), причем эти изменени  могут быть рассчитаны исход  из известного задаваемого изменени  амплитуды импульса излучени  в данном такте синхронизации и на основе известных аналитических зависимо- стей между амплитудами импульса излучени  и отражени  при распространении ультразвука либо на основе закономерностей , вы вленных экспериментально. Высокостабильные импульсы высокой опорной частоты с вухода генератора 11 опорной частоты поступают на вход делител  12 с переменным коэффициентом делени , на счетный первый вход второго счетчика 15 и. на второй вход аналого-цифрового преобразовател  18. С выхода делител  12 импульсы , следующие с частотой повторени  циклов излучени  - приема сигналов поступают на счетны й вход первого счетчика 13 и . на второй вход - вход сброса второго счетчика 15 так, что второй счетчик 15 с каждым новым тактом синхронизации начинает счи- тать импульсы опорной частоты. Формирователь 14 импульсов ,стробировани  выполнен на основе запоминающего устройства , часть адресных входов которого  вл етс  его первым входом и.подключена к выходу первого счетчика 13, а друга  их часть  вл етс  его вторым входом и подклю- чена к выходу второго счетчика 15, так что в каждо.м новом такте синхронизации второй счетчик 15 своим выходом обегает  чейки пам ти запоминающего устройства в фор- мирователе 14 и на выходе последнего по-  вл етс  стробирующий импульс заданной длительности и временного положени  .

Аналогично формируетс  импульс в каждом такте синхронизации на выходе первого программируемого блока 7 пам ти так, что на выходе генератора 5 зондирующих импульсов формируетс  электрический импульс заданной в данном такте амплитуды , который возбуждает электроакустический преобразователь 6, а он в свою очередь, излучает в объект контрол  акустический импульс заданной в данном такте синхронизации амплитуды. Акустические сигналы, распростран  сь в объекте контрол , отражаютс  и принимаютс  электрб- акустическим преобразователем б, с выхода

которого в виде электрических сигналов поступают на вход усилител  16. Этим же входом принимаютс  сигналы различного рода помех. Усиленные сигналы поступают н  первый вход временного селектора 17, в котором стробируютс  и с выхода которого поступают на первый вход преобразовател  18, на котором производитс  непрерывное преобразование принимаемых сигналов с опорной частотой генератора 11. Принимаемые сигналы в реальном масштабе времени с выхода преобразовател  18 в виде цифрового кода с дискретностью опорной частоты поступают на первый информационный вход регистратора 3, на первый информационный вход сдвигового регистра 9 и на второй вход блока 10 разности. Так как второй вход сдвигового регистра 9  вл етс  его адресным входом и подключен к выходу второго счетчика 15, который измен ет состо ние своего выхода с опорно й частотой, то на выходе сдвигового регистра 9 в любой момент времени распространени  дл  каждого последующего такта синхронизации по вл етс  значение амплитуды сигнала, прин тое в соответствующий момент времени распространени  в предыдущем такте . Блок 10 разности определ ет разность между величинами на его втором и первом входах, т.е. на его выходе присутствует значение изменени  амплитуды принимаемых сигналов дл  каждого последующего такта синхронизации соответственно времени их распространени . На выходе второго программируемого блока 8 пам ти дл  каждого последующего такта синхронизации и соответствующего момента времени распространени  присутствует заданное значение изменени  амплитуды, записанное в этом блоке перед процессом контрол . В блоке 4 сравнени  непрерывно сравниваютс  значени  величины изменени  амплитуды принимаемых сигналов и заданные значени  изменени  амплитуды соответственно дл  каждого такта синхронизации и времени распространени . В случае соответстви  друг другу величин на втором и первом входах блока 4 сравнени  на его выходе по вл етс  импульс, поступающий на второй вход записи регистратора 3.

Таким, образом, зарегистрированы лишь сигналы, принадлежащие отражател м , расположенным в объекте контрол , - дефектом.

Формул Э изобретени  1. Способ регистрации сигналов при ультразвуковом контроле, заключающийс  в том, что объект контрол  излучают ультразвуковые импульсы, принимают и регистрируют эхо-сигнзлы, о т-л и ч а ю щ и и с   тем.

что, с целью повышени  достоверности регистрации за Счет исключени  помех, в процессе контрол  в каждом последующем цикле излучени -приема сигналов амплитуду импульса излучени  измен ют на заданную величину и определ ют, соответствующие изменени  амплитуд принимаемых сигналов, определ ют наличие взаимного соответстви  изменений амплитуды каждого из принимаемых сигналов заданному изменению амплитуды импульса излучени , которое учитывают, при регистрации принимаемых сигналов. 2. Устройство дл  регистрации сигналов при ультразвуковом контроле, содержащее последовательно соединенные блок такто - вого управлени , приемно-усилительный блок и регистратор, бло.к сравнени , выход которого подключен к второму вхЬду регистратора, последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов и электроакустический преобразователь, выход которого подключен к второму входу- приемно-усилительного блока, о т л и ч а ю- щ е е с   тем.,что оно снабжено первым и вторым программируемыми блоками пам ти , последовательно соединенными сдвиговым регистром и блоком разности, приемно-усилительный .блок выполнен из последовательно соединенных усилител , временного селектора и аналого-цифрового преобразовател , выход которого служит выходом приемно-усилительного. блока, блок тактового управлени  выполнен из по-. следовательно соединенных генератора

опорной частоты, делител ,«первого счетчика и формировател  импульса стробирова- ни  приемника и второго счетчика, первый вход которого подключен к выходу генера- тора опорной частоты, второй вход - к выходу делител , а выход - к второму входу формировател  импульса стробировани  приемника, выход которого служит выходом блока тактового управлени , второй вход временного селектора и вход усилител  служат соответственно первым и вторым входами приемно-усилительного блока, выходы первого и второго счетчиков подключены соответственно к первым и вторым входам первого и второго программируемых блоков пам ти, выход второго программируемого

блока пам ти подключен к первому входу блока сравнени , выход аналого-цифрового преобразовател  подключен к первому входу сдвигового регистра и к второму входу

блока разности, выход которого подключен

к второму входу блока сравнени , выход

первого программируемого блока пам ти

подключен к входу генератора зондирующих импульсов, выход второго счетчика - к второму входу сдвигового регистра, а выход

генератора опорной частоты - к второму входу аналого-цифрового преобразовател , информационные входы делитрл , формировател  импульсов стробировани  приемника , первого и второго программируемых блоков пам ти предназначены дл  подключени  к внешнему устройству программировани .