SU1594413A1 - Ультразвуковое устройство дл контрол сред - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю ультразвуковым методом и может быть использовано дл  разбраковки и классификации различных сред, веществ и композиционных материалов на всех стади х технологического процесса. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности контрол  за счет автоматической установки оптимальной частоты следовани  ультразвуковых (УЗ) импульсов. Синхронизатор от внешнего запуска формирует импульс зондировани , по которому в счетчик с предварительной установкой заноситс  число M выборки, соответствующее пачке зондирующих импульсов дл  одного цикла измерени . На выходе усилительного тракта формируетс  импульс с длительностью, равной времени распространени  ультразвука в контролируемой среде. Этот импульс с помощью обратной св зи, образованной ждущим мультивибратором, формирующей цепочкой и элементом ИЛИ, используетс  дл  повторного запуска генератора зондирующих импульсов. Тем самым образуетс  циклический процесс зондировани  с максимальной частотой следовани  УЗ-импульсов. Измерительные импульсы с выхода усилительного тракта заполн ютс  счетными импульсами и преобразуютс  в код, который подаетс  в блок прин ти  решени  дл  сравнени  с верхней и нижней границами технологического разброса скорости ультразвука. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

И 10 и первый счетчик 11, последовательно соединенные первый задатчик 12 кодов и второй счетчик 13, выход которого подключен к К--входу первого триггера 2, генератора 14 счетных импульсов, выход которого под1шючен к второму входу второго элемента И 10 последовательно соединенные ждущий мультивибратор 15 и фор1-1ируюп ую це- почку 16, блок 17 прин ти  решени  и элемент ИЛИ. 18, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, второй вход - к выходу формирующей цепочки 16, выход - к второму входу первого элемента И 3, вьиитаю- щий вход второго счетчика 13 подключен к выходу первого элемента И 3, С-вход - к R-входу первого счетчика 11 и к выходу синхро1шзатора 1, вход ждущего мультивибратора 15 подключен к выходу второго триггера 9, первьй вход блока 17 прин ти  решени  подключен к выходу первого счетчика 11, а второй вход - к Q-выходу первого триггера 2,

Блок 17 прин ти  решени  содерлмт первьш и второй цифровые компараторы 19 и 20 соответственно, второй и третий задатчики 21 и 22 кодов и шесть элементов И 23-28, первые входы гщф- ровых компараторов 19 и 20 объединены и  вл ютс  первь м входом блока 17 прин ти  решени , выхдд второго задатчи- ка 21 кодов подключен к второму входу первого цифрового компаратора 19,

вьжод третьего задатчика 22 кодов подключен к второму входу второго цифрового компаратора 20, первые хо- ды третьего, четвертого, п того, шестого и седьмого элементов И 23-27 . объединены и  вл ютс  вторым входом блока 17 прин ти  решеш  , выход Больше первого цифрового компаратора 19 подключен к вторьич входам третьего и четвертого элементов И 23 и 24, ; выход,Равенство - к втррому входу п того элемента И 25, выход Меньше - к второму входу шестого элемента И 26, выход Больше второго цифрового компаратора 20 подключен к второму входу седьмого элемента И 27, выход Равенство к третьему входу третьего элемента И 23, выход Меньше - к третьим/входам четвертого и п того элементов И 24 и 25 входы восьмого элемента И 28 подключены к выходам третьего, четверто го и п того элементов И 23-25, выход

0 3

Q -

0

5

0

 вл етс  первым выходом блока 17 прин ти  решени , указывающим инфор- ма1щю Годен, выход шестого элемента И 26  вл етс  вторым выходом блока 17 прин ти  решени , указывающим информацию Меньше нормы, а выход седьмого элемента И 27  вл етс  третьим выходом блока 17 прин ти  решени , указывающим информацию Больше нормы.

Устройство работает следующим образом.

Импульс синхронизатора 1, формируемый Б начале измерени  от кнопочного переключател  или внешнего запуска, (не показано), устанавливает счетчик 11 в нулевое состо ние и поступает на синхронный С-вход счетчика 13 и S-вход триггера 2. При этом в счетчике 13 с выхода задатчика 12 кодов записьшаетс  код, равный объему выборки т, а триггер 2 устанавливаетс  в состо ние 1 и открывает элемент И 3, Одновременно импульс синхрош-1затора 1 через элемент ИЛИ 18 и элемент И 3 поступает на вычитающий вход счетчика 13 и вход генератора 4 зондирующих импульсов. Выходной импульс генератора-4 возбуждает передаю- щий преобразователь 5 и одновремен-. ио поступает на S-вход триггера 9 как старт-импулБС. Ультразвуковой импульс,, распростран  сь в контролируемой среде б, достигает приемньй преобразователь 7, в котором преобразуетс  в электрическ1-1Й импульс. Этот импульс поступает на R-вход триггера 9 как стоп-импульс и сбрасывает его. На выходе триггера 9 формируетс  пр моугольный импульс, длительность которого равна

Т ..Ь V;,

где L - базовое рассто ние;

V скорость ультразвука в

А .

контролируемой среде. Отрицательным фронтом импудьса, формируемого триггером 9, запускаетс  ждущий мультивибратор 15, который вырабатывает импульс задержки длительностью С необходимой дл  затухани  отражений УЗ-импульса в контролируемой среде. Так как врем  ревербера- ши различно дл  разных сред, то жду- ций мультивибратор 15 выполнен регулируемым и длительность его выходного импульса устанавливаетс  в начале контрол . По заднему фронту им . 515

пульса задержки формирующей цепочкой 16 вьфабатываетс  короткий импульс, который, пройд  элемент ИЛИ 18 и элемент И 3, поступает на вычитающий вхо счетчика 13 и вход генератора 4 зондирующих импульсов, повторно запуска  его. Следовательно, в образованном электроакустически замкнутом кольце осуществл етс  циклический процесс формировани  зондирующих импульсов с оптимальной частотой следовани , котора  отслеживает глубину прозвучи- вани  и скорость распространени  УЗ-импульсов, что уменьп ает врем  контрол .

Циклический процесс повтор етс  m раз, после чего на выходе Заем счетчика 13 по витс  логическа  1, котора  устанавливает триггер 2 в нулевое состо ние. Последний запрещает прохождение импульсов запуска,- на генератор 4 зондирующих импульсов и указывает на окончание процесса измерени  одного отсчета. Измерение следующего отсчета начинаетс  по внешнему запуску синхронизатора 1.

Импульсы с триггера 9 посредством элемента И 10. и генератора 14 счетньк импульсов заполн ютс  счетными импулсами -с частотой f. Сформированна  пачка импульсов поступает на суммирующий вход счетчика 11, емкость которого N т,Т„„. Выходной код счетчика 11 поступает на первые входы цифровых компараторов 19 и 20. К вторым входам подключены задатчики 21 и 22 кодов, которые определ ют зону технологического разброса скорости распространени  ультразвука в исследуемой среде. При этом задат- чик 21 кода устанавливает нижнюю (минимальную) границу допустимого разброса, а задатчик 22 кода - верхг шою (максимальную) границу допустимого разброса скорости ультразвука, С помощью элементов И 23-28 формируютс  логические сигналы, соответствующие результату цифрового сравнени . Выход Q тригггвра 2 зацрещает вьда- вать информацию во врем  цикла из-, мерений. По окончании последнего на выходах устройства получаем информацию о соответствии провер емой среды требовани м нормативно-техни- ческой -документации, представленной в виде Годен, Меньше нормы и Больше нормы.

Q

25

15

20

35

40

30 дс

50

5

13

Таким образом, использование дополнительных блоков и новых св зей позвол ет автоматически устанавливать оптимальную частоту следовани  зондирующих импульсов, уменьшающую врем  измерений, и более полно и нагл дно представл ть информацию о контролируемой среде, что сокращает трудоемкость контрол .

Claims (2)

1.Ультразвуковое устройство дл  контрол  сред, содержащее последовательно электроакустически соединенные синхронизатор, первьй триггер, первый элемент И, генератор зондирующих импульсов, передающий преобразователь, контролируемую среду, приемный преоб- разователь, усилитель, второй триггер , S-вход которого подключен к выходу генератора зондирующих импульсов, второй элемент И и первьй счетчик, последовательно соединенные первый . задатчик кодов и второй счетчик, выход которого подключен к R-входу первого триггера, и генератор счет-. ных импульсов, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, вычитающий вход второго счетчика подключен к выходу первого

элемента И, С-вход - к R-входу пер- вого счетчика и к выходу синхр.ониза- тора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности контрол , оно снабжено последовательно соединенными ждущим мультивибратором и форьдарующей цепоч- . кой, блоком прин ти  решени  и элементом ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу синхронизатора, второй вход - к выходу формирующей цепочки, выход - к второму входу первого элемента И, вход ждущего мультивибратора подключен к выходу второго триггера, первый вход блока прин ти  решени  подключен к выходу первого счетчика, а второй вход - к р-вь1ходу первого триггера.

2.Устройство-по П.1, о т л и ч а ю щ е е с  .-тем, что блок прин - ти  решени  содержит первый и второй цифровые компараторы, второй и третий задатчики кодов и шесть элементов И, первые входы цифровых компараторов объединены и  вл ютс  первым входом блока прин ти  рергени , выход второго задатчика кодов подключен

к второму входу первого цифрового компаратора, выход третьего задатчикг кодов подключен к второму входу второго цифрового компаратора, первые с входы третьего, четвертого, п того шестого и седьмого элементов И объединены и  вл ютс  вторым входом блока ;прин ти  решени , выход Больше первого цифрового компаратора подключен Ю к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выход Равенство - к втЬрому .входу п того элемента И, вы- хо|ц Меньше - к второму входу шестого элемента И, выход Больше второго «

цифрового компаратора подключен к второму входу седьмого элемента И, выход Равенство - к третьему входу третьего элемента И, выход Меньше - к , третьим входам четвертого и п того элементов И, входы восьмого элементе И подключены к выходам третьего, четвертого и п того элементов И, вмход  вл етс  первым выходом блока прин ти  решени , выход шестого элемента И  вг л етс  вторым выходом блока прин ти  решени , а выход седьмого элемента И  вл етс  третьим выходом блока прин ти  решени .

оа