SU1233031A1 - Ультразвуковой теневой дефектоскоп - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол  .материалов и может быть использовано при дефектоскопии теневым методом. Цель изобретени  - повышение производительности контрол  за счет автоматизации подстройки отсечки. Генератор возбуждает излучатель, приемник преобразует ультразвуковой сигнал в электрический, который регистрируетс  регистрирующим устройством, если его амплитуда меньше пороговой. Перг вый счетчик запоминает число шшульг сов с амплитудой выше порога второ- Го дискриминатора, а второй - число зондирующих импульсов, в зависимости от разности этих чисел, умноженной в умножителе на некоторый коэффициент , цифроаналоговый преобразователь вырабатывает напр жение, корректирующее порог первого дискриминатора , а через второй усилитель - порог второго дискриминатора. Введение девшфратора в умножитель приводит к улучшению релаксационных характеристик устройства. При этом подстройка пороговых уровней дискриминаторов производитс  автоматически, что уменьшает врем  подстройки и увеличивает производительность контрол . 1 3.п. ф-лы, 3 ил. W с 1чЭ со 00

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано при дефектоскопии теневым методом.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности коитрол  за счет автоматизации подстройки отсечки .

На фиг.1 изображена структурна 

1

20

схема ультразвукового теневого дефек-.tO электрические сигналы. Усиленные сигналы поступают на амплитудные дискриминаторы 5 и 15. Если амплитуда прин того сигнала меньше уровн  первого дискриминатора 5, то на вход регистрирукнцего устройства 6 поступает сигнал о наличии дефекта. При срабатывании регистрирующего устройства 5 на выходе его устанавливаетс  логический ноль. Регистраци  сигнала про исходит только при наличии разрешающего уровн  с индикатора 11 наличи  издели . Второй дискриминатор 15 сравнивает амплитуду сигнала с величиной и, результат сравнени  поступает на нормализатор 9. В момент выработки зондирующего импульса генератора 1 синхроимпульс через линш 7 заде1«жкн запускает ждуш1й генератор Ес:ли индикатор 11 наличи  издели  и регистрирунищее устройство 6 выдают логическую единицу, то ждущий генератор 8 вырабатывает строб-импулвс, селектирукщий информацию с второго дискриминатора 15. Если амплитуда сигнала больше U, то нормализатор 9 формирует стандартный импульс, поступающий Иа вход первого счетч(ика 16. Таким образом, счетчик 16 подсчиты- импульсов с амплитутоскопа; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие работу схемы; на фиг.3 - релаксационные кривые.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп содержит последовательно электроакустически соединенные генератор 1, излучатель 2, приемник 3, первый усилитель 4, первый дискриминатор 5 и регистрирующее устройство 6, последовательно соедннениле и подключенные к генератору линию 7 задержки, ждуц генератор 8 и нор- калиаатор 9, схему 10 сравнени  и индикатор II наличи  издели , выход регистрирующего устройства соединен с управлюоцим входом ждущего генератора 8,  ыход индикатора П наличи  издели  соединен с входом регистрирую- щего устройства 6, последовательно соединенные умножитель 12, cytatarop- какопитель 13, цнфроаналоговый преобразователь 4 и второй дискриминатор 15, первый 16 и второй 17 счетчики , подключенм |й к второму входу схен) 10 сравнени  блок 18 установки кода и второй усилитель 19, первый счетчик 16 включен между иоходом но1 йализатора 9 и входом схемы 10 срав ени , второй счетчик 17 включен между выходом ждущего гене1 ато- ра 8 и входо сумматора-накопител  13, выход второго счетчика 17 соединен с BTOiHiiM входом первого счетчика 16, вход второго усилител  19 соединен с выходом цифроаналогового преобразовател  14, а выход с входом первого дискриминатора 5, второй вход второго дискриминатора 15 соединен с аьосодом первого усилител  4, вы- ход второго дискриминатора 15 соединен с вторым входом нормализатора 9 вход умножител  12 соединен с выходом 10 сравнени . Умножитсшь 12 может быть выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора 20, вход которого  вл етс  входом умножител  12, и блока 21 умноже- .нй , вход последнего соединен с вхо2 .1

30

35

40

45

вает количество

дои выше и . Второй счетчик 17 подсчитывает общее число зондирующих импульсовi На блоке 18 установки кода аручлук} набираетс  число h , код которого сравниваетс  схемой 10 сравнени  с содержш«лм первого счетчика 16. Разность зтих чисел, умноженна  - на посто нное число К, поступает на вход сумматора-накопител  13. Выполнение суммировани  запускаетс  через некоторюе число зондирующих импульсов , определ емое переполнением второго счетчика 17. Емкость второго счетчика I7 определ ет временной интервал получени  величины порогового 55 уровн  и второго дискриминатора 15. Результат суммировани  поступает на вход цифроаналогового преобразовател  14. Аналоговое напр жение поступает

SO

дом дешифратора 20, а выход  вл етс  выходом умножител  12.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает короткие высоковольтные импульсы, возбуждающие излучатель 2.

Ультразвуковые волны, прошедшие иэдепие, преобрвзуютс  приемником в

электрические сигналы. Усиленные сигналы поступают на амплитудные дискриминаторы 5 и 15. Если амплитуда прин того сигнала меньше уровн  первого дискриминатора 5, то на вход регистрирукнцего устройства 6 поступает сигнал о наличии дефекта. При срабатывании регистрирующего устройства 5 на выходе его устанавливаетс  логический ноль. Регистраци  сигнала про исходит только при наличии разрешающего уровн  с индикатора 11 наличи  издели . Второй дискриминатор 15 сравнивает амплитуду сигнала с величиной и, результат сравнени  поступает на нормализатор 9. В момент выработки зондирующего импульса генератора 1 синхроимпульс через линш 7 заде1«жкн запускает ждуш1й генератор Ес:ли индикатор 11 наличи  издели  и регистрирунищее устройство 6 выдают логическую единицу, то ждущий генератор 8 вырабатывает строб-импулвс, селектирукщий информацию с второго дискриминатора 15. Если амплитуда сигнала больше U, то нормализатор 9 формирует стандартный импульс, поступающий Иа вход первого счетч(ика 16. Таким образом, счетчик 16 подсчиты- импульсов с амплиту

5

вает количество

дои выше и . Второй счетчик 17 подсчитывает общее число зондирующих импульсовi На блоке 18 установки кода аручлук} набираетс  число h , код которого сравниваетс  схемой 10 сравнени  с содержш«лм первого счетчика 16. Разность зтих чисел, умноженна  - на посто нное число К, поступает на вход сумматора-накопител  13. Выполнение суммировани  запускаетс  через некоторюе число зондирующих импульсов , определ емое переполнением второго счетчика 17. Емкость второго счетчика I7 определ ет временной интервал получени  величины порогового 5 уровн  и второго дискриминатора 15. Результат суммировани  поступает на вход цифроаналогового преобразовател  14. Аналоговое напр жение поступает

O

iHa управл ющий вход второго дискриминатора 15 и через второй усилитель 19 на управл ющий вход первого дискриминатора 5, Коэффициент усилени  второго усилител  19, определ ющий соотношение уровней и и, может быть больше или меньше единицы.

Пусть ультразвуковой-теневой дефектоскоп должен быть настроен таким образом , чтобы уровень отсечки проходил по медиане распределени  амплитуд на приемном преобразователе. При этом веро тностг; нахождени  случайного сигнала выше этого уровн  равна 0,5, и число импульсов на первом счетчике 6 равно половине числа зондирующих импульсов на втором счетчике 7. .Отклонение соотношен1-1Й содержимого счетчиков 16 и 17 от 0,5 свидетельствует об отклонении порогового уровн  от медианы. Если в блоке 18 установки кода выставить число, равное половине емкости счетчика 17, то разность на выходе схемы 10 сравнени 

будет пропорциональна отклонетда порогового уровн  и от медианы.

В исходном состо нии содержимое сумматора-накопител  3 равно нулю

(фиг.2а). В этом случае в первом счетчике 16 будет число приблизительно равное числу золдирующих импульсов N (фиг.2ь). Разность,полученна  схемой 10 сравнени , равна 0,5 N. осле N ньшульсов счетчик 17 разешит суммирование, и содержимое сумматора-накопител  13 увеличитс  (фиг.2€). Задним фронтом импульса с второго счетчика 17 сбрасываетс  содержимое первого счетчика 16, после чего процесс оценки повтор етс  р тех пор, пока содержимое ра-накопител  13 не увеличитс  до того, что уровень U соответствует едиане распределени  амплитуд. Таким образом, в ультразвуковом теневом 45 ефектоскопе осуществл етс  посто нна  подстройка порогового уровн  U

медиане распределени  амплитуд при изенени х статистических характеристик сигналов, а на первом дискриминаторе 5 уровень Б дол х медианы.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп позвол ет обеспечить контроль изделий с фиксированной веро тностью по влени  сигнала на выходе первого дискриминатора 5 независимо от закона /распределени  амплитуд сигналов. Характеристики устройства завис т от

25

30

35

40

50

55

коэффициента К, на который производитс  умножение в y ffloжитeлe 12 (фиг.З). При значени х К I увеличиваетс  врем  настройки схемы, при увеличении К з худшаетс  точность настрюйки. Введение дешифратора 20 в дополнение непосредственно к блоку 21 умножени  . позвол ет мен ть коэффициент К пропорционально разнице текущего и необходимого значений порогового уровн  и улучшать релаксационные характеристики схемы. При обнаружении дефекта регистрирующее устройство блокирует ждущий генератор 8, поэтому дефектный участок не вли ет на работу схемы автоподстройки.

Ультразвуковой теневой дефектоскоп позвол ет автоматически устанавливать рабочий порог с заданным отношением к медиане распределени  амплитуд, уменьшает врем  настройки и тем самьп ; повышает производительность контрол .

Claims (2)

1. Ультразвуковой теневой дефектоскоп , содержащий последовательно злектроакустически соединенные генег ратор, излучатель, приемник, первый усилитель, первый дискриминатор и регистрирующее устройство, последовательно соединенные и подключенные к генератору лилию задержки, ждущий генератор и нормализатор, схему сравнени  и индикатор наличи  издели , выход регистрирующего устройства соединен с управл ющим входом ждущего генератора, выход индикатора наличи  издели  соединен с входом регистрирующего устройства, о т л и ч а ю - щ и и с   тем, что, с целью повышени  производительности контрол , он снабжен последовательно соединенными умножителем, сумматором-накопителем,

цифреаналоговым преобразователем и вторым дискр1Ф1инатором, первым и вторым счетчиками, подключенным к второму входу схемы сравнени  блоком установки кода и вторым усилителем, первый счетчик включен между вьоходом нормализатора и входом схемы сравнени , второй счетчик включен между выходом ждущего генератора и входом сумматора-накопител , выход второго счетчика соединен с вторым входом первого счетчика, i вход второго усилител  соединен с вы0

5

0

0

5

ходом цифроаналогового преобразова- тел 9 а выход - с входом первого дис криминатора, второй вход второго дискриминатора соединен с выходом первого усилител , выход второго дискриминатора соединен с вторым входом нормализатора, вход умножител  соединен с Еыходом схемы сравнени .

2. Дефектоскоп по п. 5, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что умножитель выполнен в виде последовйтельно соединенвьпг дешифратора, вход кото- рого  вл етс  входом умножител  и блока умножени , вход последнего сое- с входом дешифратора, а выход  вл етс  выходим умножител .

Ё 1 S & 10 11 П И 1В М i

О

2 Ч S В i& fg fSf IB

Фы&..

NsduuHu

pa кпре е/гет  

,

г 6 8 10 20222 2S

-npuK I. h 0.001; , h O.OOi; - ,,DQ1-, - при К оптимально измен ющемс .

Фиг.Ъ

Р.едактор Р.Цицика

Составитель А.Олохтонов

Техред Л. Сердюкова Корректор Е. Сирохман

Заказ 2761/44 Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ПС делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4