SU1606925A1 - Устройство дл контрол качества изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю образцов материалов и изделий с помощью возбуждени  и регистрации ультразвуковых резонансных колебаний и может быть использовано в промышленности дл  массового контрол  качества изделий из различных керамических, металлокерамических и металлических материалов в форме диска, цилиндра, втулки и т.д. Цель изобретени  - повышение производительности контрол  за счет использовани  режима самовозбуждени  автоколебаний в контролируемом изделии. На измерительной позиции осуществл етс  измерение массогабаритных характеристик издели , а также частоты автоколебаний акустоэлектронной системы, определ емой степенью дефектности издели . Частота сравниваетс  с эталонной, завис щей от массогабаритных характеристик, а результат сравнени  позвол ет судить о степени дефектности издели . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразруша- ющему контролю образцов материалов и изделий с помощью возбуждени  и регистрации ультразвуковых резонансных колебаний и может быть использовано в област х промышленности дл  массового контрол  качества изделий из различных керамических, металлокера- мически : и металлических материалов в форме диск, цилиндра, втулки и т.д.

Цель изобретени  - повышение производительности контрол  за счет использовани  режима самовозбуждени  автоколебаний в контролируемом изде

ЛИИ.

На фиг о Т изображена структурна  схема предлагаемого устройства; на

фиг. 2 - вариант вьтолнёни  блока усилителей.

Устройство содержит электроакустически последовательно соединенные возбудитель (излучатель) 1 колебаний и приемник 2 колебаний, последователи- но соединенные первый датчик 3 перемещений , предназначенный дл  механической св зи с изделием, первый преобразователь 4 перемещение - напр жение , перемножитель 5, делитель 6, генератор 7, управл емый напр жением, и блок 8 индикации, последовательно соединенные второй датчик 9 перемещени , предназначенный-дл  механической св зи с изделием, и второй преобразователь 10 перемещение - напр жение, выход которого соединен с вторым вхоа о

О)

со ю ел

20

25

31606925

дом перемножитеп  5, последовательно соединенные упругий элемент 11, предназначенный дл  механической св зи с изделием, датчик 12 упругой деформации и преобразователь 13 деформаци  - напр жение, выход которого соединен с вторым входом делител  6, последовательно соединенные блок 14 усилителей и амплитудный детектор 15, (Q выход делител  6 соединен с первым входом блока 14 усилителей, выход последнего соединен с вторым входом блока 8 индикации, последовательно соединенные компаратор 16, аналоговый 15 ключ 17 и компрессор 18, фазовращатель 19, включенный между выходом блока 14 усилителей и возбудителем 1 колебаний, выход амплитудного детектора 15 соединен с входом компаратора 16 и вторым входом аналогового ключа 17, второй вход компрессора 18 соединен с приемником 2 колебаний, выход - с вторым входом блока 14 усилителей , а выход блока 8 индикац1 и соединен с третьим входом блЬка 14 усилителей, блок 14 усилителей выполнен из масштабно-перестраиваемых полосовых фильтров 20, регистра 21 сдвига, аналогового коммутатора 22 и усилител  23 мощности, выходы регистра 21 сдвига соединены с входами управлени  аналогового коммутатора 22, а его вход  вл етс  третьим входом блока 14 усилителей, выходы масштабно-перестраиваемых полосовых фильтров 20 соединены с входами аналогового коммутатора 22, выходы которого объединены и соединены с входом уси,га-1те- л  23 мощности, выход которого  вл етс  выходом блока усилителей, входы управлени  масштабно-перестраиваемых полосовых фильтров 20 объединены и  вл ютс  первым входом блока 14 усилителей , а информационные входы масштабно-перестраиваемых фильтров 20 объединены и служат вторым входом бло- ка 14 усилителей.

Устройство работает следующим образом .

Контролируемое изделие устанавливают на первую измерительную позицию, на которой осуществл етс  измерение как геометрических размеров и массы, так и параметров резонансных механических колебаний в режиме самовозбуждени  контролируемого издели , которое устанавливают на блок преобразо30

35

40

45

50

55

. м ч

ник 2 и возбудитель 1. Решгм самовозбуждени  реализуетс  с использованием блоков 14 и 19. Настройку блока 14 усилителей на требуемый частотный диапазон , отвечающий значению резонансной частоты издели , осуществл ют аналоговым- напр жением, поступающим с выхода делител  6 на управл емый элемент перестройки по частоте полосового фильтра блока 14 усилителей. При этом частотное окно Д f полосового фильтра устанавливают на значение частоты пропускани  в сТбласти

f К- -AJE/n, где К - коэффициент формы и размеров; п - плотность материала издели ; Е - модуль упругости.. Настройку фазовращател  19 (дл  компенсации сдвигов фаз, возникающих в приемно-излучающей системе) осущест вл ют при акустическом замыкании излучател  (возбудител ) 1 и приемника 2 и последующем подборе сдвига фаз фазовращател  19 дл  устойчивого самовозбуждени . |Г1п  исключени  нелинейных искажений выходного напр жени  с блока 14 в петле положительной обратной св зи введена задержанна  автоматическа  регулировка усилени  (АРУ) реализованна  на блоках 18, 15, 16 и 17, котора  работает следуюшим образом . В ыходное напр жение с блока 14 усилителей детектируетс  амплитудным детектором 15. и подаетс  на вход аналогового ключа 17 и вход компаратора 16 напр жений. При достижении уровн  напр жени  значени  опорного напр жени  компаратор 16 вырабатывает разрешающий импульс, переключающий аналоговый ключ 17 в режим линейного пропускани . При этом напр жение с детектора 15 подаетс  на амплитудный компрессор 18, который уменьшает до определенного уровн  значение амплитуды напр жени  на входе блока 14 усилителей.

Резонансна  частота издели  фиксируетс  в блоке 8 индикации и сравниваетс  с эталонной частотой f, котора  подаетс  иа второй вход блока 8 и .ндикации с генератора 7, управл емого напр жением. Генератор 7 перестраиваетс  по частоте в заданном интервале аналоговым напр жением делител  6, которое пропорционально размерам и массе контролируемого издели . Поэтому на его выходе устанавливаетс  значение частоты, соотв етствующей разме-

вателей, акустически соедин   приемрам и массе контролируемого издели  с

физико-механическими характеристиками эталонного издели .

Поскольку зарегистрированна  частота резонансных колебаний контролируемого объекта зависит с одной стороны от геометрических размеров и массы, а с другой стороны о.т наличи  в нем трещин, пор, раковин, сколов и т.д., то положение этой частоты относительно эталонной используетс  в качестве критери  дефектности контролируемого издели , т.е. Д fp- f а измеренные размеры, масса и fp служат дл  определени  плотности (пористости ) материала контролируемого издели .

Использование режима самовозбуждени  на частоте автоколебаний выгодно отличает предлагаемое устройство от известных и позвол ет сократить врем  измерени  резонансной частоты. В результате повышаетс  производительность контрол , что расишр ет сферу применени  устройства. Фор м у ла изобретени 

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  качества изделий, содержащее электроакустически последовательно соединенные возбудитель колебаний и приемник колебаний , послег.овательно соединенные первьш датчик перемещений, предназначенный дл  механической св зи с изделием , первый преобразователь перемещение - напр жение, перемножитель, делитель, генератор, управл емый напр жением , и блок индикации, последовательно соединенные второй датчик перемещений, предназначенный дл  механической св зи с изделием, и второй преобразователь перемещение - напр ение , выход которого соединен с втоым входом перемножител , последоваельно соединенные упругий элемент, редназначенный дл  механической св - и с изделием, датчик упругой деформа1606925

10

15

20

ции и преобразователь деформаци  - напр жение, выход которого соединен с вторым входом делител , последователь- но соединенные блок усилителей и ам- плиту ньй детектор, выход делител  соединен с первым входом блока усилителей , выход которого соединен с вторым входом блока индикации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  производительности трол , оно снабжено последовательно соединенными компара-гором, аналоговым ключом и компрессором, фазовращателем , включенным между выходом блока усилителей и возбудителем колебаний , выход амплитудного детектора соединен с входом компаратора и вторым входом аналс ового ключа, второй вход компаратора соединен с приемником колебаний, выход - с вторым входом блока усилителей, а выход блока индикащ и соединен с третьим входом блока усилителей.

2. Устройство по п. 1J о т л и - чающеес  тем, что блок усилителей выполнен из масштабно-перестраиваемых полосовых фильтров, регистра сдвига, аналогового коммутатора, усилител  мощности, выходы регистра сдвига соединены с входами управлени  аналогового коммутатора, а вход  вл етс  третьим входом блока усилителей , выходы масштабно-перестраива- 5 емых полосовых фильтров соединены с входами аналогового коммутатора, выходами соединенного с входом усилител  мощности, выход которого  вл етс  выходом блока усилителей, входы 0 управлени  масштабно-перестраиваемых полосовых фильтров объединены и  вл ютс  первым входом блока усилителей , а информационные входы масштабно-перестраиваемых полосовьпс фильт- 5 ров объединены и служат вторым вхо- дом блока усилителей.

5

0