SU1490624A1 - Ультразвуковой дефектоскоп - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам ультразвукового контрол  и может быть использовано при автоматизированном контроле изделий, имеющих сечение переменной формы. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контрол  благодар  учету изменени  рассто ни  до источника эхо-сигнала в поле допусков при двух следующих один за другим сигналах. Генератор ультразвуковых импульсов формирует зондирующий сигнал, который отражаетс  от передней и задней граней издели  и от дефекта, преобразуетс  в электрический сигнал, усиливаетс  и поступает на вход формировател  импульсов передней грани, входы временного селектора и каскада с регулируемым коэффициентом передачи. Сигналы в пределах импульса "Зона контрол " поступают с пикового детектора на пороговый элемент и далее на два включенных последовательно устройства выборки-хранени , запоминающих амплитуды сигналов в двух соседних актах контрол . Соответствующие им времена задержки запоминаютс  в двух регистрах хранени . Арифметико-логическое устройство вычисл ет разность времен регистрации сигналов двух чередующихс  актов контрол . При нахождении разности в поле допусков контроль продолжаетс  , корректируетс  величина зоны контрол . В противном случае информаци  о рассто нии до источника сигнала сохран етс , зона контрол  не корректируетс . 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к ультразву- ковбму контролю и может быть использовано при автоматизированном контроле изделий, имеющих сечение переменной .

Цель изобретени  - повышение надежности контрол  за счет учета изменени  рассто ни  до источника эхо- сигнала в поле допусков при двух следующих один за другим сигналах,

На фиг,1 представлена структурна  схема дефектоскопа на фиг,2 - вариант реализации первого формировател ; на фиг.З - вариант реализации второго формировател .

У льтразвуковой дефектоскоп содержит электроакустически последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 ультразвуковых импульсов , электроакустический преобразователь 3, усилитель 4, временной селектор 5 и регистрирующее устройство 6, последовательно соединенные формирователь 7 импульсов передней гра

ни, селектор 8 счетных импульсов и первый р-разр дный счетчик 9, формирователь 10 стробирующих импульсов, соединенный с вторым входом времен- ного селектора 5, генератор II тактовых импульсов, соединенный с вторы входом селектора 8 счетных иппульсов и первый п-разр дный регистр 12, второй р-разр дный счетчик 13, первый вход формировател  7 импульсов передний грани соединен с выходом усилител  4, а второй вход - с выходом синхронизатора 1, третий п-разр дный счетчик 14, выход которого сое- динен с входом первого п-разр дного регистра 12, последовательно соединенные арифметико-логическое устройство 15, соединенное с выходом первого п-разр дного регистра 12,

первый формирователь 16, второй п- р зр дный регистр 17, третий р-разр дный регистр 18, элемент ИЛИ 19 и четвертый п-разр дный счетчик 20, выход которого соединен с входом

формировател  10 стробирующих импульсов , последовательно соединенные пиковый детектор 21, вход которого соединен с вторым выходом селектора 8 счетных импульсов, первый ключ 22, первый конденсатор 23, второй вывод которого заземпен, второй ключ 24, второй конденсатор 25, второй вывод которого заземпен, каскад 26 с регулируемым коэффициентом передачи, по- роговый элемент 27, второй формирователь 28, первый выход которого соединен с вторым входом первого ключа 22 второй выход - с вторым входом третьего п-разр дного счетчика 14, блок задани  допусков 29, первый выход которого соединен с вторым входом арифметико-логического устройства

15,второй выход - с вторым входом первого формировател  16, блок 30 задани  величины неконтролируемой зоны, первый выход которого соединен

с вторым входом первого р-разр дного счетчика 9, второй выход - с вторым входом второго р-разр дного счетчика 13, третий вход второго р-разр дного счетчика 13 соединен с синхронизатором 1 , второй выход третьего п-раз- р дного счетчика 14 соединен с третьими входами селектора 8 счетных импульсов и первого формировател 

16,второй вход четвертого п-разр дного счетчика 20 соединен с выходом первого р-розр дного регистра 12,

выход первого р-разр дного счетчика 9 соединен с вторыми входами формировател  10 стробирующих иг пульсов и четвертого п-разр дного счетчика 20, третий вход арифметико-логического устройства 15 соединен с выходом второго п-разр дного регистра 17, второй и третий выходы первого формировател  16 соединены соответственно с вторыми входами третьего п-разр дного регистра 18 и четвертого п- разр дного счетчика 20, выход второго ключа 24 соединен с вторым входом порогового элемента 27, четвертый выход первого формировател  16 соединен с вторым входом второго ключа 24 второй вход второго формировател  28 соединен с выходом генератора II тактовых импульсов, третий вход соединен с вторым выходом селектора 8 счетных импульсов, второй вход пикового детектора 21 соединен с выходом каскада 26 с регулируемым коэф- фр:циентом передачи, второй вход которого соединен с выходом усилител  4, выход первого р-разр дного счетчика 9 соединен с входом второго р-разр дного счетчика 13, третий вход первого р-разр дного счетчика 9 соединен с выходом синхронизатора 1, второй вход cxeNfci ИЛИ 18 предназначен дл  подключени  к программному устройству . Первый формирователь 16 выполнен из п того счетчика 31, -/ первого триггера 32, трех двухвходо- вых схем И 33, 34 и 35 и четырех од- новибраторов 36, 37, 38 и 39, выход п того счетчика 31 соединен с S-вхо- дом первого триггера 32, первые входы первой и второй схем И 33 и 34 объединены с входами второго и четвертого одновибраторов 37 и 39 и  вл ютс  третьим входом первого формировател  16, вторые входь первого и второго элементов И 33 и 34 объединены и  вл ютс  первым входом первого формировател  16, причем второй вход первой схекы И 33  вл етс  инвертирующим , выход первой cxeNbi И 33 соединен с S-входами первого триггера 32, и п того счетчика-31, выход второй схекы И 34 объединен с тактовым входом п того счетчика 31 и первым входом третьей cxeN И 35, второй вход которой соединен с инвертирующим выходом первого триггера 32, выход третьей cxesbi И 35 соединен с входами первого и третьего одновибраторов

36 и 38, выходы которых  вл ютс  соответственно четвертым и вторым выходами первого формировател  16, выходы второго и четвертого одновиб- раторов 37 и 39  вл ютс  соответственно первым и третьим выходами первого формировател  16, а вход п того счетчика 31  вл етс  вторым входом первого формировател  16. Второй формирователь 28 выполнен из последовательно соединенных четвертой четырехвходовой схемы И 40 и второго триггера 41, первый вход четвертой И 40 соединен с 8 входом второго триггера 41, выход которого соединен с вторым входом четвертой схемы И 40 п того одновибратора 42, вход которого соединен с выходом четвертой cxeNbi И 40, а выход  вл - етсг первым выходом второго формировател  28, выход четвертой схемы И 40  вл етс  вторым выходом второго формирор.ател  28, а первый, третий и четвертый входы четвертой схемы И 40  вл ютс  соответственно третьим, вторым и первым входами второго формировател  28,

Ультразвуковой дефектоскоп работает следующим образом.

Импульсы синхронизатора 1 запускают генератор 2 ультразвуковых импульсов , который возбуждает электроакустический преобразователь 3, генерирующий ультразвуковые колебани . Ультразвуковые колебани  через иммерсионную среду распростран ютс  в изделии , и импульсы, отраженные от передней , задней грани, а также от дефекта , усиливаютс  усилителем 4, с выхода которого видеоимпульсы поступают на второй вход формировател  7 импульсов передней грани, первый вход которого соединен с выходом синхронизатора 1 , вход каскада 26 с регули- pyeNbiM коэффициентом передачи и вход временного селектора 5,

Формирователь 7 формирует импульс разрешающий работу селектора 8 счетных импульсов, на выходах которого формируютс  разрешающий потенциал и счетные импульсы, с первого выхода селектора 8 последние поступают на счетный вход счетчика 9, а по заполнению его - на счетные входы счетчиков 13 и 20, а также на второй вход формировател  10 стробирующих импульсов ,управл ющего работой временного селектора 5 - формируетс  зона

контрол . По заполнении счетчика 13 счетные импульсы поступают на счетный вход счетчика 14, который производит счет импульсов , счетчик 20 - в -, Величина задержки заполнени  11 и 12 относительно импульса формировател  7 определ етс  временем заполнени  счетчика 9 и счетчика 13, определ етс  блоком 30 задани  величины неконтролируемых зон, причем передн   зона - счетчиком 9, задн   - счетчиком 13,

Сигнал переполнени  счетчика 31,

поступаю1ций на первый вход формировател  10 стробирующих импульсов, отмен ет команду Зона контрол ,

Переполнение счетчика 14 сигнализирует от окончании элементарного

акта контрол . Данный сигнал, поступа  на третий вход селектора 9 счетных импульсов, запрещает формирование разрешающего потенциала на втором и счетных импульсов на первом вы

ходе.

Разр дность счетчика 14 определ ет максимально возможную толщину издели  в направлении прозвучивани , Видеосигналы с выхода каскада 26

поступают на пиковый детектор 21 и пороговый элемент 27, а с выхода последнего - на второй формирователь 28. При наличии разрешающего потенциала на третьем входе второго формировател  28 на втором выходе формировател  28, соединенном со строби- рующим входом первого регистра 12, формируетс  импульс записи, на первом выходе - строб-импульс на открывание первого ключа 22, первый конденсатор 23 запоминает информацию о текущей величине сигнала с выхода пикового детектора 21, Одновременно импульсом с выхода четвертой

схемы И 40 сбрасываетс  триггер 41, закрыва  четвертую схему И 40, Второй формирователь 28 на последующие видеосигналы не реагирует, что искючает вли ние отраженных сигналов,

На первом конденсаторе 23 хранитс  величина амплитуды сигнала, а в первом регистре 12 - рассто ние до него,

Арифметико-логическое устройство

15 производит сравнение информации егистра 12 (рассто ние до источниа сигнала в данном элементарном аке контрол ) и второго регистра 17 рассто ние до источника сигнал-а на

предыдущем акте контрол ) с допуском на данное рассогласование, задаваемое блоком 29 задани  допусков .

Сигнал с выхода блока 15 несет информацию о том, что укладываетс  рассогласование информации регистров 12 и 17 в поле допусков, задаваемое блоком 29, или нет.

Первый формирователь 16, третий вход которого соединен с выходом переноса счетчика 14 при рассогласовании , меньшем допуска, формирует последовательность импульсов переписи информации по первому, второму, третьему и четвертому выходам, производит корректировку величины зоны контрол , информаци  с первого конденсатора 23 заноситс  на второй конденсатор 25, соответственно измен   параметры каскада 26 и порогового элемента 27.

При рассогласовании, большем допуска , импульс с выхода первого триггера 32 закрывает третью схему И 35. Происходит формирование импульсов только по первому и третьему выходам Рассто ние до источника сигнала заноситс  во второй регистр 17, содержимое регистра три не измен етс  (т,е. зона контрол  остаетс  прежней ) .

В следующем акте контрол  арифметико-логическое устройство 15 сравнивает информацию регистров 12 и 17 и при условии, что разность информации меньше пол  допуска, определ емого блоком 29, первый формирователь 16 требует повторени  данной ситуаци заданное число раз, задаваемое блоком 29.

Сигнал переполнени  первого счетчика 31 возвращает первый триггер 32 в исходное состо ние и в следующем элементарном акте контрол  первый формирователь 16 формирует последовательность импульсов переписи информации по всем четырем выходам, что означает смену величины зоны контрол ,

В случае необходимдсти управлени  по программе запись кода зоны контрол  в счетчик 20 осуществл етс  с выхода устройства программного управлени , выходы которого соединены с вторыми входами ИЛИ 19.

Изобретение позволит повысит надежность контрол , а также уменьшить вели.чину неконтролируемых мертвых

5

0

5

0

5

0

5

0

5

зон при контроле изделии, имеющих переменное сечение в направлении прозвучивани .

Claims (1)

1. Ультразвуковой дефектоскоп, содержащей электроакустически последовательно соединенные синхронизатор, генерс тор ультразвуковых импульсов, электрический преобразователь, усилитель , временной селектор и регистрирующее устройство, последовательно соединенные формирователь импульсов передней грани, ceлfктор счетных импульсов и первый р-разр дный счетчик, генератор тактовых импульсов , соединенный с вторым входом селектора счетных импульсов, второй р-разр дный счетчик, формирователь стробирующих импульсов, соединенный с вторым входом временного селектора , и первый п-разр дный регистр, первый вход формировател  импульсов передней грани соединен с выходом усипител , второй вход которого соединен с синхронизатором, о т л и ч а- ющи и с   тем, что, с целью повышени  надежности контрол , он снабжен третьим п-разр дным счетчиком, выходом соединенным с входом первого п- разр дного регистра, последовательно соединенными арифметико-логическим устройством, соединенным с выходом первого п-разр дного регистра, первым формирователем, вторым п-разр дным регистром, третьим п-разр дным регистром, элементом ИЛИ   четвертым п-раэр дным счетчиком, выход которого соединен с входом формировател  стробирующих импульсов, последовательно соединенными пиковым детектором , вход которого соединен с вторым вь ходом селектора счетных импульсов, первым ключом, первым конденсатором, второй вывод которого заземлен, вторым ключом, вглрым конденсатором, второй вывод которого заземлен, каскадом с регулируемз1м коэффициентом передачи, пороговым элементом, вторым формирователем, первый выход которого соединен с вторым входом первого ключа, второй выход - с вторым входом третьего п-раэр дного счетчика , блоком задани  величины неконтролируемой зоны, первый выход которого соединен с вторым входом первого р-раэр дного счетчика, второй

вход - с вторым входом второго р-раз- р дного счетчика, блоком задани  допусков , iiepBbJM выходом соединенным с вторым входом арифметико-логического устройства, вторым выходом - с вторым входом первого формировател , третий вход второго р-раэр дного счетчика соединен с синхронизатором, второй выход третьего п-раэр дного счетчика соединен с третьими входами селектора счетных импульсов и первого фop иpoвaтe,;IЯ, второй вход четвертого п-разр дного счетчика соединен с выходом первог о п-разр дного регистра, выход первого р-разр дно- го счетчика соединен с вторыми входами формировател  стробирующих импульсов и четвертого п-разр дного счетчика , третий вход арифметико-логического устройства соединен с выходом второго п-разр дного регистра, второй и третий выходы первого формировател  соединены соответственно с вторыми входами третьего п-разр дного регистра и четвертого п-рг 3р д- ного счетчргка, выход второго ключа соединен с вторым входом порогового злемснта, четвертый выход первого формировател  соединен с вторым входом второго ключа, второй вход второго формировател  соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход - с вторым выходом селектора счетных импульсов, второй вход пикового детектора - с выходом каскада с регулируемым коэффициентом передачи, второй вход которого соединен с выходом усилител  , выход первого р-разр дного счетчика соединен с выходом второго р- разр дного счетчика, третий вход первого р-разр дного счетчика - с выходом синхронизатора, а второй вход схемы 1-ШИ предназначен дл  подключени  к nporpaMMHONfy устройству,

2, Дефектоскоп по п., отличающийс  тем, что первый формирователь содержит п тый счетчик, первый RS-триггер, три схемз И и четыре одновибратора, выход п того счетчика соединен с R-входом триггера , первые входы первой и второй схем И объединены с входами второго и четвертого одновибрлторов и  вл ютс  третьин входом первого формиро0 вател , вторые входы первой и второй схем И объединены и  вл ютс  первым входом первого формировател , причем второй вход первой И  вл етс  инвертирующим, выход первой И

5 соединен с S-входами перваго триггера и п того счетчика, выход второй схемы И объединен с тактовым входом п того счетчика и первым входом третьей cxeNbi И, второй вход кото0 рой соединен с инвертирующим выходом первого триггера, выход третьей схе- Nbi И соединен с входами первого и третьего одновибраторов, выходы которых  вл ютс  соответственно чет5 вертым и вторым выходами первого

формировател , выходы второго и четвертого одновибраторов  вл ютс  соответственно первым и третьим выходами первого формировател , а вход

0 п того счетчика - вторым входом первого формировател ,

3, Дефектоскоп по п,1, отличающийс  тем, что второй формирователь содержит последовательно соединенные четвертую схему И и второй триггер, первый вход четвертой cxeNbi И соединен с S-входом второго триггера, выход которого соеди- нен с вторым входом четвертой cxeMJ

0 И, п тый одновибратор, соединенный с выходом четвертой cxeNW И, выход которой  вл етс  вторым выходом второго формировател , первый, второй и третий входы схемы И  вл ютс 

5 соответственно одноименными входами второго формировател , а выход второго одновибратора  вл етс  первым выходом второго формировател .

5

- б

Риг.1

Вход

фиг. 2

фиг. 3