SU1116384A1 - Ультразвуковое устройство дл контрол качества материалов - Google Patents

Description

11 Изобретение относитс  к неразрушающим испытани м материалов ультразвуковым методом и может быть использовано в машиностроении и других отрасл х промышленности. Известно ультразвуковое устройство дл  контрол  качества материалов, содержащее по следовательно соединенные синхронизатор, гене ратор зондирующих импульсов, излучаюшлй преобразователь, прие.лный преобразователь, усилитель, первый пороговый каскад и триггер , второй пороговый каскад, схему И и измеритель интервалов времени П). Недостатком известного устройства  вл етс  больша  трудоемкость измерений, обусловленна  необходимостью ручной регулировки .усилени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  ультразвуковое устро ство дл  контрол  качества материалов, содержащее последовательно соединеные синхронизатор , генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь , усилитель, первый пороговый каскад , триггер, первый элемент И и измеритель интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, линию задержки, вход которой соединен с, выходом синхронизатора, а выход -- с вторым входом триггера, последовательно соединенные второй пороговый каскад, вход которого соединен с выходом усилител , и второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом измерител  интервалов времени, и генератор управл ющего напр жени , соединенный с вторым входом усилител  2. Второй вход второго элемента И в известном устройстве соединен через формирователь импульсов с выходом первого порогового каскада. При таком выполнении устройство устойчиво работает в органиченном диапазоне изменений длительности t фронта и периода Т прин тых приемным преобразователем ультразвуковых колебаний, допустимые значени  которых должны выбиратьс  из услови  f ТГц ; Т, где Т - длительность импульсов , вырабатываемых формирователем. Выполнение этого услови  накладывает ограничение на функциональные возможности устройства. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ультразвуковом устройстве дл  контрол  материалов , содержащем последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, первый пороговый каскад, триггер, первый элемент И и измеритель интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом синхрони4 затора, линию задержки, вход которой соединен с выходом .синхронизатора, а выход с вторым входом триггера, последовательно соединенные второй пороговый каскад, вход которого соединен с выходом усилител , и второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом измерител  интервалов времени, и генератор управл ющего напр жени ,, соединенный с вторым входом усилител , второй вход второго элемента И соединен с выходом триггера. На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, усилитель 5, первый пороговый каскад 6, триггер 7, первый элемент 8 И и измеритель 9 интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 1, линию 10 задержки , вход которой соединен с выходом синхро низатора 1, а выход - с вторым входом триггера 7, последовательно соединенные второй пороговый каскад 11, вход которого соединен с выходом усилител  5, и второй элемент 12 И, выход которого соединен с третьим входом измерител  9 интервалов времени, и генератор 13 управл ющего напр жени , соединенный с вторым входом усилител  5, второй, вход второго элемента 12 И соединен с выходом триггера 7. Ультразвуковое устройство работает следующим образом. Синхронизатор 1 запускает генератор 2 зондирующих импульсов, обеспечивающий возбуждение в излучающем преобразователе 3 импульсов ультразвуковых колебаний. Прошедшие через контролируемый материал 14 импульсы ультразвуковых колебаний воспринимаютс  приемным преобразователем 4 и усиливаютс  усилителем 5, коэффициент усилени  которого регулируетс  за счет подачи на его управл ющий- вход циклически измен ющегос  по заданному закону напр жени  с выхода генератора 13. С выхода усилител  5 импульсы поступаЯэт на пороговые каскады 6 и 11. Пороговый каскад 6, срабатываюпшй на низком уровне формирует импульсы, которые поступают на один из входов элемента 8 И. Задним фронтом первого -из этих импульсов произвог дитс  возврат триггера 7 в исходное состо ние , запуск которого производитс  импульсами синхронизатора I, задержанными линией 10 задержки на врем  f . Последнее при этом выбираетс  большим длительности помех, обусловленных наводками импульсов генератора 2

в цеп х приемоусилительного тракта устройства .

Сформированные триггером 7 импульсы подаютс  на второй вход элемента 8 И, обеспечива  стробирование сигналов, поступающих 5 с выхода порогового каскада 6 на вход Стоп измерител  9 интервалов времени, на вход Старт которого поступают импульсы с выхода синхронизатора 1. Временной интервал между импульсами Старт и Стоп преобразуетс  о в измерителе 9 интегралов времени в цифровой код.

Дл  получени  импульсов управлени  измерителем 9 интервалов времени по входу Сброс усиленные усилителем 5 импульсы подаютс  15 на вход второго порогового каскада 11, уровень срабатывани  которого устанавливаетс  равным требуемому значению амплитуды первого вступлени  ультразвуковых колебаний с выхода усилител  5, при котором производит-j с  измерение и запоминание результата в измерителе 9 интервалов времени. Формируемые пороговым каскадом 11 импульсы подаютс  на злемент 12 И, который по второму входу стробируетс  импульсами с выхода триггера 7.25 Вследствие зтого на выходе элемента 12 И в каждый цикл посылки зондирующих импульсов будут по вл тьс  одиночные импульсы , которые подаютс  на вход Сброс измерител  9, осуществл   сброс недостоверного о измерени .

По мерю снижени  козффивдента усилени  усилител  5 амгоштуда первого вступлени  ультразвуковых колебаний на его выходе уменьшаетс  и в момент, когда она станет меньще уровн  срабалываКи  порогового каскада 11, импульсы на его выходе не будут совпадать с импульсами с выхода триггера 7, и элемент 12 И перестанет выдавать импульсы на вход Сброс измерител  9.

Таким образом, результат нзмерешш времен распространени  ультразвукового импульса в материале, соответствующда нормированной амплитуде первого вступлени  прин того сигнала , остаетс  в пам ти измерттел  9.

Задний фронт импульсов триггера 7, как видно из рассмотрени  работы устройства, определ етс  задним фронтом первого из пачки импульсов на выходе первого порогового каскада 6, т. е. соответствует заднему фронту первого вступлени  прин тых ультразвуковых колебаний. Следовательно, временное положение t его независимо от значений Т и Т всегда будет удовлетвор ть условию 1: t Т, а стробирование этим импульсом второго элемента 12 И позвол ет избежать имеющее место в известном устройстве ограничение по диапазонам изменени  параметров С и Т прин тых ультразвуковых колебаний и тем самым расширить функциональные возможности устройства. При зтом также дост гаетс  упрощение устройства.

Claims (1)

1. УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преоб- разователь, усилитель, первый пороговый каскад, триггер, первый элемент И и измеритель интервалов времени, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, линию задержки, вход которой соединен с выходом синхронизатора, а выход - с вторым входом триггера, последовательно соединенные второй пороговый каскад, вход которого соединен с выходом усилителя, и второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом измерителя интервалов времени, и генератор управляющего напряжения, соединенный с вторым входом усилителя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, второй вход второго * элемента И соединен с выходом триггера.

   I и -.1116384 >