SU1663532A1

SU1663532A1 - Система акустического изображени

Info

Publication number: SU1663532A1
Application number: SU894683964A
Authority: SU
Inventors: Станислав Михайлович Маевский; Александр Сергеевич Кияшко; Иван Борисович Рыбин
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл визуализации внутренней структуры и дефектоскопии промышленных изделий и материалов, а также дл медицинской диагностики. Цель изобретени - повышение разрешающей способности системы за счет динамической фокусировки при приеме эхо-сигналов и более точной фазировки зондирующих сигналов при излучении. Подключение выхода данных блока 13 управлени к входам предустановки адресных счетчиков 7 и подключение выходов второго дешифратора 14 к управл ющим входам адресных счетчиков 7 позвол ет осуществл ть грубую установку системы на первое фокусное рассто ние при приеме эхо-сигналов. Сигналами с выхода третьего дешифратора 14 осуществл етс управление N блоками 15 задержки, при этом с течением времени измен етс их регулировка, мен етс положение приемного фокуса в течение приема эхо-сигналов. Осуществление динамической фокусировки при приеме повышает разрешающую способность системы. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол и может быть использовано дл визуализации внутренней структуры и дефектоскопии промышленных изделий и материалов, а также дл меди- цинской диагностики.

Целью изобретени вл етс повышение разрешающей способности системы за счет динамической фокусировки при приеме эхо-сигналов и более точной фазировки зондирующих сигналов при излучении.

На чертеже представлена функциональна схема системы акустического изображени .

Система содержит п преобразователей 1 ультразвуковой фазированной решетки, приемный блок 2, излучающий блок 3, генератор 4 импульсов, п аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 5, п элементов ИЛИ б, п адресных счетчиков 7, п оператив- ных запоминающих устройств (ОЗУ) 8, элемент И 9, суммирующий блок 10, блок 11 обработки сигналов,видеоконтрольное устройство 12, блок 13 управлени , первый- третий дешифраторы 14, п блоков 15 задержки, п счетчиков 16 импульсов, п формирователей 17 импульсов.

Импульсный выход блока 13 управлени подключен к информационным входам блоков 15 задержки, выходы которых соеди- йены со счетными входами счетчиков 16 им- пульсов, с тактовыми входами соответствующих АЦП бис первыми входами элементов ИЛИ 6. Выходы счетчиков 16 импульсов подключены к входам формиро- вателей 17 импульсов, выходы которых соединены с соответствующими входами излучающего блока, п выходов которого подключены к входам преобразователей 1 ультразвуковой фазированной решетки, со- единенных выходами с входами приемного блока 2, п выходов которого подключены к информационным входам соответствующих АЦП 5, выходы которых соединены с информационными входами ОЗУ 8. Выходы ОЗУ 8 подключены к входам суммирующего блока 10, выход которого соединен с входом блока 11 обработки сигналов, подсоединенного выходом к входу видеоконтрольного устройства 12. Выходы переполнени адресных счетчиков 7 соединены с входами элемента И 9, выход которого подключен к входу блока 13 управлени , к входам обнулени адресных счетчиков 7 и входу генератора 4 импульсов, выход которого соединен с вто- рыми входами элементов ИЛИ 6. Выходы элементов ИЛИ 6 подключены к счетным входам адресных счетчиков 7, информационные выходы которых соединены с адресными входами ОЗУ 8. Управл ющий выход

блока 13 управлени подключен к управл ющим входам каждого из п ОЗУ 8, выход данных блока 13 управлени соединен с входами предустановки п счетчиков 16 импульсов, с входами предустановки адресных счетчиков 7 и входами установки п блоков 15 задержки. Адресный выход блока 13 управлени подключен к входам дешифратора 14, выходы первого дешифратора соединены с управл ющими входами соответствующих счетчиков 16 импульсов, выходы второго дешифратора подключены к управл ющим входам адресных счетчиков 7, выходы третьего дешифратора соединены с управл ющими входами блоков 15 задержки.

Система акустического изображени работает следующим образом.

Система осуществл ет секторное сканирование ультразвуковым лучом исследуемого объекта. Перед очередным излучением в выбранном направлении под углом в к нормали ультразвуковой фазированной решетки блок 13 управлени определ ет положение зондирующего фокуса и требуемые задержки сигналов на выходах излучател 3 по известным формулам, св зывающим положение фокуса, период решетки, номер преобразовател и скорость ультразвука. Затем, учитыва период сигналов на импульсном выходе блока 13 управлени , определ ютс требуемые коды предустановки счетчиков 16 импульсов. Требуемые коды поочередно устанавливаютс на выходе данных блока 13 управлени и записываютс в счетчики 16 импульсов с помощью выходных сигналов первого дешифратора 14. Затем блок 13 управлени определ ет требуемые величины задержки в блоках 15 задержки дл обес- печени точной установки задержек зондирующих сигналов системы. Максимальна величина задержки в блоках 15 задержки не превышает периода счетных импульсов счетчиков 16 импульсов. Соответствующие коды управлени поочередно по вл ютс на выходе данных блока 13 управлени и записываютс в блоки 15 задержки с помощью третьего дешифратора 14. После этого блок 13 управлени определ ет положение первоначального приемного фокуса . Груба фазировка системы на приеме осуществл етс с помощью предустановки адресных счетчиков 7, Требуемые коды предустановки последовательно устанавливаютс на выходе данных блока 13 управлени . Синхронно с этим на адресном выходе блока 13 управлени по вл ютс соответствующие адреса, которые расшифровываютс вторым дешифратором 14. Этим заканчиваетс подготовка системы к излучению в выбранном направлении.

Пр моугольные импульсы начинают поступать на информационные входы блоков

15задержки, а затем после задержки - на счетные входы счетчиков 16 импульсов. Каждый импульс уменьшает код счетчиков

16на единицу. В момент обнулени счетчики 16 формируют выходные сигналы, которым запускаютс формирователи 17 импульсов. Выходные сигналы формирователей 17, имеющие определенную длительность , усиливаютс затем в излучателе 3 до необходимой величины. Преобразователи 1 ультразвуковой фазированной решетки преобразуют электрические сигналы в ультразвуковые , которые распростран ютс затем в исследуемом объекте.

После окончани формировани зондирующего импульса прекращаетс формирование пр моугольных импульсов на импульсном выходе блока 13 управлени . Затем блок 13 управлени устанавливает поочередно соответствующие коды на выходе данных и адресном выходе дл управлени блоками 15 задержки при приеме эхо-сигналов. Этим обеспечиваетс точна фазировка системы на первый приемный фокус. Груба фазировка произведена еще до излучени ультразвука предустановкой адресных счетчиков 7. На управл ющем выходе блока 13 управлени по вл етс логический сигнал, который переводит оперативные запоминающие устройства 8 в режим записи. На этом заканчиваетс подготовка системы к приему эхо-сигналов.

На импульсном выходе блока 13 управлени снова начинают формироватьс пр моугольные импульсы, поступающие через блоки 15 задержки на тактовые входы АЦП 5 и на первые входы элементов ИЛИ 6. При этом на вторые входы элементов ИЛИ 6 импульсы не поступают, так как генераторы 4 импульсов во врем приема эхо-сигналов не работают. С выходов элементов ИЛИ 6 импульсы поступают на счетные входы адресных счетчиков 7. Каждый счетный импульс адресных счетчиков 7 увеличивает на единицу код, присутствующий на информационном выходе адресных счетчиков 7. Этот код поступает на адресные входы ОЗУ 8. Отраженные отдеффекта или границы раздела сред ультразвуковые эхо-сигналы достигают преобразователей 1 ультразвуковой фазированной решетки и преобразуютс в электрические сигналы. Приемник 2 осуществл ет усиление электрических сигналов до необходимого уровн с использованием временной регулировки усилени и компрессии . АЦП 5 после каждого тактового импульса преобразуют аналоговые сигналы в соответствующие цифровые коды, которые

затем запоминаютс в ОЗУ 8. При динамической фокусировке изменение временных задержек эхо-сигналов должно происходить таким образом, чтобы приемный фокус. 5 сопровождал распространение ультразвукового сигнала вглубь исследуемого объекта . Поэтому с течением времени на выходе данных и адресном выходе блока 13 управлени многократно по вл ютс новые коды,

10 которыми управл ютс блоки 15 задержки. При этом на тактовые входы АЦП 5 непрерывно поступают импульсы. Емкость адресных счетчиков 7 и ОЗУ 8 выбираетс из услови просмотра по глубине всего сектора

5 сканировани , В моменты переполнени адресных счетчиков 7 на соответствующих входах элемента И 9 по вл ютс сигналы логической единицы. После переполнени всех адресных счетчиков 7 на выходе эле0 мента И 9 будет сформирован сигнал, которым производитс обнуление адресных счетчиков 7, запуск генератора 4 импульсов и выдача сигнала на выход блока 13 управлени , в результате чего на его управл ю5 щем выходе по витс логический сигнал, с помощью которого ОЗУ 8 переводитс в режим чтени и прекращаютс сигналы на импульсном выходе блока 13. После запуска генератора 4 импульсов на его выходе начи0 нают формироватьс пр моугольные импульсы , поступающие на вторые входы элементов ИЛИ 6. При этом на первые входы элементов ИЛИ 6 импульсы не поступают . Так как нет сигналов на импульсном

5 выходе блока 13 управлени Таким образом , производитс синхронное чтение всех ОЗУ 8, начина с нулевой чейки пам ти. Выходные коды ОЗУ 8 складываютс в суммирующем блоке 10. Блок 11 обработки сиг0 налов в цифровом виде осуществл ет выделение огибающей импульсов и преобразование огибающей в аналоговую форму Полученна информаци отображаетс на экране видеоконтрольного устройства 12.

5 Изобретение позвол ет повысить разрешающую способность системы за счет динамической фокусировки при приеме эхо-сигналов и более точной фазировки зондирующих импульсов при излучении

Claims

0Формула изобретени

Система акустического изображени , содержаща п преобразователей ультразвуковой фазированной решетки приемный блок, излучающий блок, генератор импуль5 сов, п аналого-цифровых преобразователей , п элементов ИЛИ, п адресных счетчиков, п оперативных запоминающих устройств, элемент И. последовательно соединенные суммирующий Ьлок, блок обработки сигналов и видеоконтрольное

устройство, блок управлени , первый и второй дешифраторы, п формирователей импульсов и п счетчиков импульсов, выходы которых подключены к входам соответствующих формирователей импульсов, выходы излучающего блока соединены соответственно с входами преобразователей ультразвуковой фазированной решетки, выходы которых подсоединены соответственно к входам приемного блока, подключенного п выходами к информационным входам соответствующих аналого-цифровых преобразователей , выходы которых соединены с информационными входами оперативных запоминающих устройств, подключенных выходами к входам суммирующего блока, выходы переполнени адресных счетчиков подсоединены соответственно к п выходам элемента И, выход которого соединен с входом блока управлени , входами обнулени адресных счетчиков и с управл ющим входом генератора импульсов, подключенного выходом к первым входам элементов ИЛИ, выходы которых подсоединены к счетным входам соответствующих адресных счетчи- ков, подсоединенных информационными выходами к адресным входам оперативных запоминающих устройств, управл ющий выход блока управлени соединен с управл ющими входами каждого из п оператив- ных запоминающих устройств, выход

данных блока управлени подключен к входам предустановки п счетчиков импульсов, адресный выход блока управлени соединен со входами дешифраторов, а выходы первого дешифратора подсоединены к управл ющим входам соответствующих счетчиков , отличающа с тем, что, с целью повышени разрешающей способности за счет динамической фокусировки при приеме эхо-сигналов и более точной фазировки зондирующих сигналов при излучении, она снабжена третьим дешифратором и п блоками задержки, подключенными информационными входами к импульсному выходу блока управлени , входами установки - к выходу данных блока управлени и входам предустановки каждого из п адресных счетчиков , адресный выход блока управлени соединен с входом третьего дешифратора, выходы которого подсоединены к управл ющим входам соответствующих блоков задержки , подключенных выходами к счетным входам счетчиков импульсов, к тактовым входам соответствующих аналого-цифровых преобразователей и вторым входам элементов ИЛИ, выходы второго дешифратора соединены с управл ющими входами соответствующих адресных счетчиков, а выходы формирователей импульсов подключены к соответствующим входам излучающего блока .