SU1226298A1 - Ультразвуковой дефектоскоп - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нераэру- шающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано дл  автоматизированного контрол  изделий из крупноструктурных материалов, например из углеграфитовых. Цель изобретени  - повышение точности контрол . После подачи сигнала Пуск произвольной длительности одновибратор пускового блока формирует короткий пр моугольный импульс, который,поступа  на входы второго и третьего триггеров, устанавливает их в рабочее состо ние. Сигналом с выхода третьего триггера включаетс  задающий генератор . Формирователь импульсов формирует короткий импульс установки счетчика.импульсов в нулевое состо ние . Длительность сигнала на выходе первого триггера равна времени распространени  ультразвуковых колебаний (УЗК) в контролируемом изделии. Передним фронтом этого сигнала включаетс  инвертор, импульсы с выхода генератора счетных импульсов поступают в счетчик импульсов. С выхода счетчика импульсов информаци  в двоичном коде подаетс  на входы первой и второй схем сравнени  и на информационные входы первого и второго регистров. Задним фронтом сигнала с выхода первого триггера через второй элемент задержки второй триггер переводитс  в исходное состо ние, Этим же сигналом разрешаетс  через схемы И и ИЛИ запись в регистры.Задним фронтом сигнала триггера через первый элемент задержки и через схемы ИЛИ осуществл етс  перезапись информации счетчика в регистры.Равенство чисел, записанных в регистрах , не вызывает включение индикатора , поскольку число, представленное на выходе третьей схемы сравнени , равно нулю, а на входе четвертой схемы сравнени  информаци  за- датчика временного интервала имеет равное или большее, чем на выходе третьей схемы сравнени , значение.Если разница между значени ми информации о времени распространени  УЗКв контролируемом изделии больше заданной задатчиком временного интервала, то блок сравнени  выдает сигнал включени  индикатора, указывающего о превышении фактической разницы над заданной . Таким образом, обеспечиваетс  повьщ1ение точности контрол  и снижаетс  расход электродного графи- та. 2 ил. i (/)

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано дл  автоматизированного контрол  издели  из крупноструктурных материалов, на- пример из углеграфитовых.

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема ультразвукового дефектоскопа , -на фиг, 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Ультразвуковой дефектоскоп содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, генератор 2 зон- дирующих импульсов, акустически св занные передающий 3 и приемный 4 преобразователи, усилитель 5, первый триггер 6, вторым входом подключенный к выходу задающего генератора 1, и преобразователь 7 временного интервала в цифровой код, состо щий из последовательно соединенных генератора 8 счетных импульсов, инвертора 9,второй вход которого  вл етс  входом преобразовател  7 временного интернала в цифровой код, и счетчика 10 импульсов , выход которого  вл етс  выходом преобразовател  7 временного интервала в цифровой код, задатчик 11 временного интервала и индикатор 12.

Кроме того, ультразвуковой дефектоскоп .содержит два канала, каждый из которых состоит из последовательной соединенных первой (второй схемы

,13(14) сравнени , первой(второй) схемы И 15 (16), первой (второй) схемы ИЛИ 17 (18) и первого (второго) регистра 19 (20) 5 включенный меж,цу за- датчиком 11 временного интервала и индикатором 12 блок 21 сравнени , состо щий из последовательно соединенных третьей 22 и четвертой 23 схем сравнени  и преобразовател  24 кода, подключенного к второму входу четвертой схемы 23 сравнени , пусковой блок 25, состо щий из последовательно .соединенных кнопки Пуск 26 и одн о- вибратора 27, и кнопки Стоп 28, последовательно соединенные второй триггер 29 и первый элемент 30 задержки , выход которого подключен к вторым входам первой 17 и второй 18 схем ИЛИ, третий триггер 31, первый вход которого - к кнопке Стоп 28, а второй к выходу одновибратора 27 выход третьего триггера 31 подключен к входу задающего генератора 1,формирователь 32 импульсов, включенный мевду выходом задающего генератора 1 и вторым входом счетчика 10 импульсов , второй элемент 33 задержки, соединенный с входами первой 15 и второй 16 схем И и входом второго триггера 29, второй вход которого подключен к выходу одновибратора 27, выход преобразовател  7 временного интервала в цифровой код подключен соответственно к входам первой 13 и второй 14 схем сравнени  и вторым входам первого 19 и второго 20 регистра , выход первого регистра 19 подключен к второму входу первой схемы

13сравнени  и .входу третьей схемы 22 сравнени , выход второго регистра 20 подключен к вторым входам второй

14и третьей 22 схем сравнени . Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

После подачи сигнала Пуск (фиг. 2а) произвольной длительности одно- вибратор 24 пускового блока ,25 формирует короткий пр моугольный импуль ( фиг. 2б), который, поступа  на входы второго 29 и третьего 31 триггеро ( фиг. 2в), устанавливает их в рабочее состо ние. Сигналом с выхода третьего триггера 31 включаетс  задающий генератор 1 (фиг, 2г). Очередным выходным импульсом по переднему фронту формирователь 32 импульсов формирует короткий импульс (фиг.2д), установки С етчика 10 импульсов преобразовател  7 временного интервала в цифровой код в нулевое состо ние. Задним фронтом импульса задающего генератора 1 включаетс  генератор 2 зондирующих импульсов, возбуждающий ,с помощью передающего преобразовател  3 затухающие ультразвуковые колебани  (УЗК) в контролируемом изделии 34 (фиг. 2е). Одновременно,задним фронтом импульса задающего генератора 1 первый триггер 6 переводитс  в рабочее состо ние (фиг. 2ж). УЗК, пройд  контролируемое изделие 34, возбуждают через врем  t в приемном преобразовате,ле 4 механические колебани , преобразующиес  в электрические (фиг, 2з). Этот сигнал, пройд  усилитель 5, переводит первый триггер 6 в исходное состо ние, т, е, единичный сигнал с выхода первого триггера 6 исчезает.

Длительность сигнала на выходе первого триггера 6 равна времени распространени  УЗК в контролируемом

3

изделии 34. Передним фронтом этого сигнала включаетс  инвертор 9. Импульсы с выхода генератора 8 счетных импульсов поступают в счетчик 10 импульсов , число заполнивших импульсов которого пропорционально длительност сигнала, сформированного первым триггером 6. С выхода счетчика 10 импульсов информаци  в двоичном коде подаетс  на входы первой 3 ивторой 1 4 схем сравнени  на информационные входы первого 19 и второго 20 регистров. Задним фронтом сигнала с выхода первого триггера 6 через второй элемент 33 задержки (фиг. 2и) второй триггер 29 переводитс  в исходное состо ние Этим же сигналом (задним фронтом) разрешаетс  через схемы И 15, 16 и ИДИ 17, 18 запись в регистры 19 и 20

Задним фронтом сигнала триггера 22 через первый элемент 30 задержки (фиг.2к) и через схемы ИЛИ 17 и 18 осуществл етс  перезапись информации счетчика 10 импульсов в регистры 19 и 20. Заданное превышение задержки первого элемента 30 задержки над вторым элементом 33 задержки обеспечивает , таким образом, прохождение завершающего сигнала записи информации в оба регистра 19 и 20 пйсле первого измерени  времен распространени  УЗК в контролируемом изделии 34 Записанна  в регистры J9 и 20 информаци   вл етс  опорной, относительно которой при последующих измерени х происходит сравнение отклонений вре- мени распространени  УЗК в новых контрольных точках контролируемого издели  34. Равенство чисел, записанных в регистрах 19 и 20 не вызывает включение индикатора 12, поскольку число, представленное на выходе третьей схемы 22 сравнени , равно нулю а на входе четвертой схемы 29 сравнени  информаци  задатчика 11 временного интервала имеет равное или боль

шее, чем на выходе третьей схемы 22 сравнени , значение.

Поскольку происходит перемещелие задающего 3 и приемного 4 преобразователей , то в следующий период импульса от задающего генератора 1 возможно изменение длительности импульса на выходе первого триггера 6, и преобразователь 7 временного интервала в цифровой код выдаст новое значение информации о времени прохождени  УЗК в контролируемом изделии 34, Это значение , поступа  на входы первой 13 и

в COOTS

второй 14 схем сравнени , сравниваютс  со значени ми, записанными ветствующих регистрах 19 и 20. При этом, если новое значение больше ранее измеренного (хран щегос  в регистре ) , то по вл етс  единичный сигнал на выходе втброй схемы 14 сравнени , подготавливающий второй элемент И 16 дл  прохождени  сигнала записи на стробирующий вход второго регистра 20 через вторую схему ИЛИ 18. Запись производитс  по заднему фронту сигнала первого триггера 6, сдвинутому с помощью второго элемента 33 задержки на врем  задержки распространени  сигнала счетчика 10 импульсов (фиг. 2д). Информаци  во втором регистре 20 обновл етс . Если информаци -на выходе преобразовател  7 временного интервала в цифровой код меньше записанной в первом регистре 19, то перва  схема 13 сравнени  формирует на выходе единичный сигнал, подготавливающий первую схему И 15 дл  прохождени  сигнала записи на стробирующий вход первого регистра 19 через первую схему ИЛИ 17.

5 0 5

0

0

5

Поскольку каждый цикл измерений может вызвать обновление информации только в одном регистре, то на входах третьей схемы 22 сравнени  разность значений информации от первого 19 и второго 20 регистров может возрастать или оставатьс  на прежнем уровне.Во втором регистре 20 к концу полного цикла контрол  издели  34 хранитс  информаци  наибольшего значени  времени распространени  УЗК, зафиксированна  счетчиком 10 импульсов преобразовател  7 временного интервала в цифровой код, а в первом регистре 19 - наименьшее значение времени распространени  через контролируемое изделие 34. Если разница между значени ми информации о времени распространени  УЗК в контролируемом изделии 34 больше заданной задатчиком 11 временного интервала, то блок 21 сравнени  выдает сигнал включени  индикатора 12, указывающего о превышении фактической разницы над заданной .

Изобретение позвол ет повысить качество контрол  и снизить расход электродного графита за счет снижени  брака и св занных с ним поломок электродной свечи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Ультразвуковой дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, генератор зондирующих импульсов, акустически св занные передаюо(ий и приемные преобразователи , усилитель, первый триггер , вторым входом подключенный к выходу задающего генератора, и пре- .образователь временного интервала в, цифровой код, состо щий из последовательно соединенных генератора счетных импульсов, инвертора, второй вход которого  вл етс  входом преобразовател  временного интервала в цифровой код, и счетчика импульсов, выход которого  вл етс  выходом преобразовател  временного интервала в цифровой код, задатчик временного интервала и индикатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , он снабже двум  параллельными каналами, каждый из которых .состоит из последовательн соединенных схемы сравнени , схемы И, схемы ИЛИ и регистра, включенным между задатчиком временного интервала и индикатором блоком сравнени , состо щим из последовательно соединенных третьей и четвертой схем сравнени  и преобразовател  кода, подключенного к второму входу четвертой схемы сравнени , пусковым блоком, состо щим из последовательно соединенных кнопки Пуск и одновибратора и кнопки Стоп, последовательно соединенными вторым триггером и первым элементом задержки, выход которого подключен к вторым входам первой и второй схемы ИЛИ, третьим триггером, первый вход которого подключен к кнопке Стоп, а второй - к выходу одно- вибратора, выход третьего триггера подключен к входу задающего генератора , формирователем импульсов,вкгпо- ченным между выходом задающего генератора и вторым входом счетчика импульсов , подключенным к выходу первого триггера вторым элементом задержки , соединенным с входами первой и второй схем И и входом второго триггера , второй вход которого подключен к выходу одновибратора, выход преобразовател  временного интервала в цифровой код подключен соответственно к входам первой и второй схем сравнени  и вторым входам первого и второго регистра, выход первого регистра подключен к второму входу первой схемы сравнени  и входу третьей схемы сравнени , выход второго регистра подключен к вторым входам второй и третьей схем сравнени .

   ft

   1

   о

   о

   Фиг. 2