SU1062599A1 - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

Ultrasonic flaw detector Download PDF

Info

Publication number
SU1062599A1
SU1062599A1 SU823378374A SU3378374A SU1062599A1 SU 1062599 A1 SU1062599 A1 SU 1062599A1 SU 823378374 A SU823378374 A SU 823378374A SU 3378374 A SU3378374 A SU 3378374A SU 1062599 A1 SU1062599 A1 SU 1062599A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
synchronizer
input
calibrator
amplification stage
amplification
Prior art date
Application number
SU823378374A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эугениюс Леонидович Пилецкас
Юрий Георгиевич Шмаков
Сергей Викторович Червяков
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6856
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6856 filed Critical Предприятие П/Я Р-6856
Priority to SU823378374A priority Critical patent/SU1062599A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1062599A1 publication Critical patent/SU1062599A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединен ные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, первый и второй управл емые каскады усилени , последовательно соединенные третий управл емый каскад усилени  и индикатор и последовательно соединенные .генератор П-обраэных импульсов и интегратор, включенные между синхронизатором и управл ющим входом первого каскада усилени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , он снабжен подключеннЕЛМИ к синхронизатору блоками калибратора и цифровой коррекции, вторым входом соединенным с блоком калибратора, выходом - с управл ющим входом третьего каскада усилени , линией задержки, включенной между вторым и третьим каскадами усилени , выход блока калибратора подключен к управл ющему входу s второго каскада усилени , а вход (Л к его выходу.ULTRASONIC DEFECTOR, containing serially connected synchronizer, probe pulse generator, ultrasonic transducer, first and second controlled amplification stages, connected in series to the third controlled amplification stage and indicator and connected in series, and an integrator connected between the synchronizer and control A primary input of the amplification stage, characterized in that, in order to increase the control accuracy, it is provided with a connected MMI to the synchronizer the calibrator and digital equalization units, the second input connected to the calibrator unit, the output to the control input of the third amplification stage, the delay line connected between the second and third amplification stages, the output of the calibrator unit to the second amplification stage, and the input ( L to his exit.

Description

Изобретение относитс  к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано дл  контрол многослойных сред или в медицинской диагностике. Известен ультразвуковой дефекто скоп, содержащий синхронизатор, ге нераторы зондирующих и стробирующих импульсов, ультразвуковой преобразо ватель, усилитель, основной и допол нительный блоки временной регулиро ки чувствительности (ВРЧ), сумматор и индикатор ij . Недостатком устройства  вл етс  невозможность получить правильные соотношени  эхо-сигнаЛов, поскольку не обеспечиваетс  компенсаци  потер ультразвуковой энергии, возникаквдих при прохо;кдении сигнала через р д неоднородностей исследуемой среды. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ультразвуковой дефектоскоп, содержащий после довательно соединенные синхронизато генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, пер вый и второй управл емые каскады усилени , последовательно соединенные третий управл емый каскад усилени  и индикатор и последовательно соединенные генератор П-образных .импульсов и интегратор, включенные между синхронизатором и управл ющим входом первого каскада усилени . В известном дефектоскопе обеспечиваетс  компенсаци  потерь ультразвуковой энергии, обусловленных отражением на неоднородност х ереды .2. Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерений , поскольку не учитываетс , что амплитуда следующих после первого эхо-сигнала уже искажена изза предыдущих отражений. Цель изобретени  - повышение точности контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, что ультразвуковой дефектоскоп содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, первый и второй управл емые каскады усилени , последовательно соединенные третий управл емый каскад усилени  и индикатор и последовательно соединенные генератор П-образных импульсов и интегратор, включенные между синхронизатором и управл ющим входом первого каскада усилени , снабжен подключенными к синхронизатору блоками калибратора и цифровой коррекции , вторым входом соединенным с блоком калибратора, выходом - с управл ющим входом третьего каскада усилени , линией задержки, включенной между вторым и третьим каскадами усилени , выход блока калибратора подключен к управл ющему входу второго каскада усилени , а вход к его выходу. На чертеже представлена структурна  схема дефектоскопа. Ультр.азвуковой дефектоскоп содержит ультразвуковой преобразователь 1, генератор 2 зондирующих импульсов, синхронизатор 3, генера- тор 4 П-образных импульсов,управл емые каскады 5-7 усилени , интегратор 8, блок 9 калибратора, блок 10 цифровой коррекции, индикатор 11, линию 12 задержки. Синхронизатор 3, генератор 2 зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь 1, первый и второй управл емые каскады 5 и б усилени , лини  12 задержки , третий управл емый каскад 7 усилени  и индикатор 11 соединены последовательно. Кроме того, последовательно с синхронизатором 3 соединены генератор 4 П-образных им пульсов и интегратор 8, а выход интегратора 8 подключен к управл ющему входу первого каскада 5 усилени . С синхронизатором 3 последовательно соединены блок 9 калибратора и блок 10 цифровой коррекции, выход которого подключен к управл ющему входу третьего каскада 7 усилени . Второй вход блока 9 калибратора подключен к выходу второго каскада 6 усилени , а второй выход - к его управл ющему входу. Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом. Синхронизатор 3 управл ет частотой повторени  ультразвуковых зондирующих импульсов и синхронизирует работу блока 9 калибратора и блока 10 цифровой коррекции. Под действием импульсов синхронизатора 3генератор 2 формирует электрические импульсы, возбуждающие зондирующие ультразвуковые импульсы, излучаемые ультразвуковым преобразователем 1 в исследуемую среду. С преобразовател  1 на каскад 5 поступают отраженные сигналы. Генератор 4 формирует импульс напр жени  пр моугольной формы, передний фронт которого по времени совпадает с моментом излучени  ультразвукового зондирующего импульса, а длительность равна длительности развертки. Полученный на выходе генератора 4пр моугольный импульс интегрируетс  интегратором 8 и подаетс  на управл ющий вход каскада 5 усилени , коэффиц-.ент усилени  которого измен етс  экспоненциально в зависимости от управл ющего напр  жени . При этом, поступающие с ультразвукового преобразовател  1 отраженные сигналы усиливаютс  во времени по экспоненциальному закону, тем самым компенсируетс  уменьшение сигнала, вызванное затуханием в среде, С каскада 5 усилени  сигнал поступает на каскад 6 усилени , коэффициент усилени  которого зависит от состо ни  управл ющего в хода калибратора 9 и может измен тьс  с пульта управлени  дефектоскопа . Далее сигнал проходит ли нию 12 задержки и поступает на вх каскада 7, коэффициент усилени  которого зависит от корректирующе сигнала Г с выхода блока 10 цифро вой коррекции. Скорректированный сигнал с каскада 7 усилени  посту пает на индикатор 11, Описанна  схема ультразвуковог дефектоскопа позвол ет корректировать искажени  и получать истинные значени  амплитуд сигналов отраженных от неоднородностей сле дующим образом. Границы раздела с различными плотност ми обозначим числами 1, 2, 3,...,М и охарактеризуем эти границы параметрами Т, Т, RO , где Т - коэффициенты прохоходени  ультразвуковой волны через и-ую границу в пр мом и обратном направлени х соответст-венно , Вц - коэффициент отражени  от н -oil границы, - 1 ,N . При условии, что коэффициенты ражени  от неоднородностей малы п сравнению с коэффициентами прохож дени , можно пренебречь многокра ными отражени ми. Имеем ,, , V3, U-T;.r 83-T°.T°; Vu -((Т-T v -r . I 2-- NM X, I г I I... где V , .. . , V|4 - амплитуда отраженных от неодн родностей эхо-сигналов . Использу  известную зависимос тЧо l-R. находим Т R . «2- .T и гп.у°т.Т° U 1-R,) , Ы rrtO trtH fO ,-0 .. 1 -I 2 NM N- iVHi n-RJH-Rll...ii-R,1 цц кроме того, V,, ЬЯ (; 1 iJ-Rj V,, U.R,,... V«.UR, где vr. , Vj, - истинные амплитудаа отраженных сигналов , которые подлежат определению . Определим отношени  соответствующих амплитуд в выражени х (1) и (З) . ,. . - V,, -v r-i-RV Г. 1 i VN,M-(VI-RV -R HM Величины Г , Г, ..., Г  вл ютс  поправочныгли коэффициентами, на которые необходимо умножить наблюдааf .Hiie значени  отраженных сигналов, чтобы получить их истинные значени  . Нетрудно заметить из выражени  (2), что при известном U могут быть вычислены все коэффициенты R, R , т, ,. .. , RN / которые позвол ют вычисл ть поправочные коэффициенты Г , Г ,. .. f Г|( по формулам 4) . Величина U- , т.е. амплитуда ультразвукового импульса, прошедшего в исследуемый объект, определ етс  в процессе калибровки при помощи блока 9 калибратора по формуле U -- Vo K- , где VQ k амплитуда сигнала, отраженного от границы издели / известный коэффициент, завис щий от акустических свойств границы преобразователь - изделие, который устанавливаетс  на пульте управлени . На вход блока 10 цифровой коррекции с калибратора подаетс  в цифровой форме сигнал;- U и амплитуды отраженных эхо-сигналов. В блоке .10 осуществл етс  вычисление поправочных коэффициентов Г, , . . . ,Г| , которые преобразуютс  затем в аналоговую форму и поступают за управл ющий вход третьего каскада 7 усиЛенин . Лини  12 задержки обеспечивает задержку сигнала за врем , необходимое дл  вычислении текущего поправочного коэффициента . f Использование изобретени  позвол ет повысить точность контрол  многослойних сред за счет ком1062599 . пенсации потерь ультразвуковой энергии при отражении от неоднородностей .The invention relates to an ultrasonic measuring technique and can be used to control multilayer media or in medical diagnostics. A known ultrasonic defect containing a synchronizer, generators of probe and gating pulses, an ultrasonic transducer, an amplifier, a main and additional blocks of temporal sensitivity adjustment (DFC), an adder and an indicator ij. The drawback of the device is the inability to obtain the correct echo-signal ratios, since there is no compensation for the loss of ultrasonic energy that occurs when a signal passes through a number of inhomogeneities of the medium under investigation. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is an ultrasonic flaw detector containing successively connected synchronized probe pulse generator, ultrasonic transducer, first and second controlled gain stages, connected in series, the third controlled gain stage and indicator, and series-connected generator P -pulse pulses and an integrator connected between the synchronizer and the control input of the first amplification stage. The known flaw detector provides compensation for the loss of ultrasonic energy due to reflection on irregularities of the transmission. 2. A disadvantage of the known device is the low measurement accuracy, since it does not take into account that the amplitude of the ones following the first echo signal is already distorted due to the previous reflections. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control. The goal is achieved by the fact that an ultrasonic flaw detector containing a serially connected synchronizer, a probe pulse generator, an ultrasonic transducer, first and second controlled amplification stages, a third controlled amplification stage and an indicator connected in series, and an integrator connected between the synchronizer and the control input of the first stage of the gain, equipped with calibrator and digital blocks connected to the synchronizer The second correction input is connected to the calibrator unit, the output is connected to the control input of the third amplification stage, the delay line is connected between the second and third amplification stages, the output of the calibrator unit is connected to the control input of the second amplification stage, and the input to its output. The drawing shows a structural diagram of the flaw detector. The ultrasonic flaw detector contains an ultrasonic transducer 1, a generator of 2 probe pulses, a synchronizer 3, a generator of 4 U-shaped pulses, controlled stages of amplification 5-7, an integrator 8, a calibrator unit 9, a digital correction unit 10, an indicator 11, a line 12 delays. The synchronizer 3, the probe pulse generator 2, the ultrasound transducer 1, the first and second controlled stages 5 and b of amplification, delay line 12, the third controlled amplification stage 7 and indicator 11 are connected in series. In addition, a generator of 4 U-shaped pulses and an integrator 8 are connected in series with the synchronizer 3, and the output of the integrator 8 is connected to the control input of the first amplification stage 5. A calibrator block 9 and a digital correction block 10 are connected to the synchronizer 3 in series, the output of which is connected to the control input of the third stage 7 gain. The second input of calibrator unit 9 is connected to the output of the second stage 6 gain, and the second output is connected to its control input. Ultrasonic flaw detector works as follows. The synchronizer 3 controls the repetition frequency of the ultrasonic probe pulses and synchronizes the operation of the calibrator unit 9 and the digital correction unit 10. Under the action of synchronizer pulses 3, the generator 2 generates electrical pulses that excite probing ultrasonic pulses emitted by the ultrasonic transducer 1 into the test medium. From converter 1 to cascade 5, echoes are received. The generator 4 generates a square-shaped voltage pulse, the leading edge of which coincides in time with the moment of radiation of the ultrasonic probe pulse, and the duration is equal to the sweep duration. The mogul pulse received at the 4p generator output is integrated by the integrator 8 and fed to the control input of the amplifier stage 5, the gain coefficient of which changes exponentially depending on the control voltage. At the same time, the echoes received from the ultrasound transducer 1 are amplified exponentially with time, thereby compensating for the decrease in the signal caused by attenuation in the medium. From the amplification stage 5, the signal enters the amplification stage 6, the gain of which depends calibrator 9 and can be changed from the flaw detector control panel. Next, the signal passes through line 12 of the delay and arrives at the input stage 7, the gain factor of which depends on the correction signal G from the output of the digital correction unit 10. The corrected signal from the amplification stage 7 is supplied to the indicator 11. The described ultrasound detector circuit allows to correct the distortions and to obtain the true values of the amplitudes of the signals reflected from the inhomogeneities in the following way. The boundaries with different densities are denoted by the numbers 1, 2, 3, ..., M and characterize these boundaries by the parameters T, T, RO, where T is the ultrasonic wave penetration coefficients through the ith boundary in the forward and reverse directions -Vno, Bc is the reflection coefficient from the n-oil border, -1, N. Provided that the ratios of inhomogeneities are small and compared with the transmission coefficients, multi-edge reflections can be neglected. We have ,,, V3, U-T; .r 83-T ° .T °; Vu - ((T-T v -r. I 2-- NM X, I g I I ... where V, ..., V | 4 is the amplitude of echo signals reflected from non-uniformities. Using the known dependence lR . find T R. "2- .T and gp. ° t.T ° U 1-R,), rrtO trtH fO, -0. 1 -I 2 NM N-iVHi n-RJH-Rll .. .ii-R, 1 qz, in addition, V ,, ЬЬ (; 1 iJ-Rj V ,, UR ,, ... V “. UR, where vr., Vj, are the true amplitudes of the reflected signals that are to be determined. Define the ratios of the corresponding amplitudes in the expressions (1) and (3).,. - V ,, -v ri-RV G. 1 i VN, M- (VI-RV -R HM Values G, G, ... , G are the correction coefficients by the coefficients, which must be multiplied by the observation. of these signals in order to obtain their true values. It is easy to see from expression (2) that with the known U all coefficients R, R, t,, ..., RN / can be calculated, which allow the calculation of correction factors G, T, ... f G | (according to formulas 4). The value of U-, i.e., the amplitude of the ultrasound pulse transmitted to the object under study, is determined during the calibration process using Calibrator block 9 using the formula U - Vo K-, where VQ k is the amplitude of the signal reflected from the product boundary / known coefficient depending on the acoustic properties of the boundary zovatel - a product that is set on the control panel. A digital signal is applied to the input of the digital correction unit 10 from the calibrator; - U and the amplitudes of the reflected echoes. In block .10, the calculation of the correction factors G,,, is carried out. . . , R | which are then converted to analog form and fed to the control input of the third stage 7 of usLenin. Line 12 of the delay provides a delay of the signal over the time required to calculate the current correction factor. f The use of the invention makes it possible to increase the accuracy of control of multilayer media at the expense of com252599. Pensation of ultrasonic energy losses due to reflection from inhomogeneities.

Claims (1)

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, ультразвуковой преобразователь, первый и второй управляемые каскады усиления, последовательно соединенные третий уп равляемый каскад усиления и индикатор и последовательно соединенные .генератор П-образных импульсов и интегратор, включенные между синхронизатором и управляющим входом первого каскада усиления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен подключенными к синхронизатору блоками калибратора и цифровой коррекции, вторым входом соединенным с блоком калибратора, выходом - с управляющим входом третьего каскада усиления, линией задержки, включенной между вторым и третьим каскадами усиления, выход блока калибра- β тора подключен к управляющему входу © второго каскада усиления, а вход к его выходу.ULTRASONIC DEFECTOSCOPE, comprising a serially connected synchronizer, a probe pulse generator, an ultrasonic transducer, first and second controlled amplification stages, a third controlled amplification stage and an indicator and series-connected U-shaped pulse generator and an integrator connected between the synchronizer and the control input of the first amplification stage, characterized in that, in order to increase the accuracy of control, it is equipped with blocks connected to the synchronizer the calibrator and digital correction, the second input connected to the calibrator unit, the output with the control input of the third gain stage, a delay line connected between the second and third amplification stages, the output of the calibrator β unit is connected to the control input © of the second amplification stage, and the input to his exit. SLL„„±ilfi2SLL „„ ± ilfi2 СЛSL СО соSO with
SU823378374A 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic flaw detector SU1062599A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823378374A SU1062599A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic flaw detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823378374A SU1062599A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic flaw detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1062599A1 true SU1062599A1 (en) 1983-12-23

Family

ID=20991104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823378374A SU1062599A1 (en) 1982-01-08 1982-01-08 Ultrasonic flaw detector

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1062599A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР 557315, кл. q 01 N 29/04, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР 156367, кл. Q 01 N 29/04, 1962 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4043181A (en) Ultrasonic pulse-echo apparatus
EP1946095B1 (en) Ultrasonic fault detection system using a high dynamic range analog to digital conversion system
CA1165856A (en) Precision ultrasound measurement
US4140107A (en) Echoscope for examination of objects
JPS6377437A (en) Movable matter examination apparatus by ultrasonic echography
US4570486A (en) Ultrasonic thickness gauge circuit with transit path correction
US4068524A (en) Ultrasonic inspection of articles
EP2330415B1 (en) Sequentially fired high dynamic range NDT/NDI inspection device
US4844082A (en) Ultrasonic examination apparatus
US4445379A (en) Apparatus for receiving reflected ultrasonic waves in ultrasonography
US4949313A (en) Ultrasonic diagnostic apparatus and pulse compression apparatus for use therein
EP0248623B1 (en) Ultrasound scanning apparatus
JPS5856085B2 (en) Method and device for measuring thickness or depth of abnormal area using ultrasonic pulses
SU1062599A1 (en) Ultrasonic flaw detector
EP0424245A2 (en) Method and apparatus for characterizing reflected ultrasonic pulses
US5245586A (en) Apparatus and method for suppressing reflections at an ultrasound transducer
JPH0556466B2 (en)
CN110208778B (en) Transducer broadband complex response measuring device and method based on logarithm variable window function
CN111812622B (en) Ultrasonic probe bandwidth detection method and system based on lens echo
JPH0715457B2 (en) Ultrasonic echography inspection method and device
JP2669204B2 (en) Exploration equipment
US4364114A (en) Method and apparatus for determining the acoustic velocity of a workpiece
JPS6128301B2 (en)
JPH08122308A (en) Ultrasonic flaw-detection method
JPH0525493B2 (en)