SU1670584A1 - Устройство дл ультразвукового контрол материалов и изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных област х машиностроени  дл  контрол  качества материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука. Цель изобретени  - повышение разрешающей способности ультразвукового контрол  и расширение области применени  за счет формировани  в передающем тракте сложномодулированного сигнала с одной только верхней, боковой полосой и оптимальной фильтрации регистрируемого сигнала. На выходах первого и третьего балансных модул торов 7 и 16 формируютс  двухполосные сигналы с подавленной несущей. Сигналы нижних боковых полос взаимно компенсируютс , верхних боковых полос синфазно суммируютс  сумматором и поступают через первый полосовой фильтр 18 на вход аналогового ключа 4, формирующего зондирующий радиоимпульс. Прин тый сигнал после усилени  и фильтрации поступает на вход второго балансного модул тора 9, осуществл ющего демодул цию регистрируемого сигнала, фильтр 10 нижней частоты выдел ет из последнего псевдослучайный сигнал, который "сжимаетс " во времени оптимальным фильтром 11. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике неразрушающих испытаний ультразвуковыми методами и может быть использовано в различных област х машиностроени  дл  контрол  качества материалов и изделий, преимущественно крупногабаритных и с большим затуханием ультразвука.

Цель изобретени  - расширение области применени  и повышение разрешающей способности устройства за счет формировани  в передающем тракте сложномодулированного сигнала с одной верхней боковой полосой и оптимальной фильтрации регистрируемого сигнала.

На чертеже изображена структурна  схема устройства ультразвукового контрол  материалов и изделий.

Устройство ультразвукового контрол  материалов и изделий содержит генератор 1 синусоидального сигнала, последовательно соединенные формирователь 2 псевдослучайной кодовой последовательности, формирователь 3 периода, аналоговой ключ 4, усилитель 5 мощности и излучающий

Оч VI

О

ел

00

электроакустический преобразователь 6, первый балансный модул тор 7, входной усилитель 8, последовательно соединенные второй балансный модул тор 9, фильтр 10 нижних частот, оптимальный фильтр 11 и измеритель 12 временных интервалов, первый вход второго балансного модул тора 9 соединен с выходом генератора 1 синусоидального сигнала, генератор 13 пр моугольных импульсов, первый фазовращатель 14, последовательно соединенные второй фазовращатель 15, третий балансный модул тор 16, сумматор 17 и первый полосовой фильтр 18, приемный электроакустический преобразователь 19 и второй полосовой фильтр 20, вход первого фазовращател  14 и второй вход третьего балансного модул тора 16 объединены и соединены с выходом генератора 1 синусоидального сигнала, вход второго фазовращател  15 соединен с выходом формировател  2 псевдослучайной кодовой последовательности, второй выход второго фазовращател  15 соединен с первым входом первого балансного модул тора 7, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращател  14, а выход соединен с вторым входом сумматора 17, выход первого полосового фильтра 18 соединен с вторым входом аналогового ключа 4, выход генератора 13 пр моугольных импульсов соединен с входом формиро- вател  2 псевдослучайной кодовой последовательности, вход второго усилител  8 соединен с приемным электроакустическим преобразователем 19, а выход - с входом второго полосового фильтра 20, выход которого соединен с вторым входом второго балансного модул тора 9, а второй вход измерител  12 временных интервалов соединен с выходом формировател  3 периода .

Устройство работает следующим образом ,

Сигнал с выхода генератора 1 гармонических сигналов поступает на вход первого фазовращател  14 и на один из входов первого балансного модул тора 7. Сигнал с выхода формировател  2 псевдослучайного сигнала поступает на вход второго фазовращател  15. На входы первого балансного .модул тора 7 поступают сигнал кода с фазой 0 и сигнал несущей с фазой 90°.

На входы третьего балансного модул тора 16 поступают сигнал кода с фазой 90° и сигнал несущей с фазой 0.

На выходах модул торов 7 и 16 формируютс  двухполосные сигналы с подавленной несущей, идентичные с точки зрени  амплитудных характеристик частотного спектра и отличающиес  тем, что фазы сигналов нижней боковой полосы на выходах первого и третьего балансных модул торов 7 и 16 отличаютс  на 180°, и таким образом, на выходе сумматора 17 они взаимно компенсируютс . Сигналы верхних боковых полос синфазно суммируютс  сумматором 17 и поступают на вход первого полосового фильтра 18. Полна  компенсаци  нижних боковых полос возможна лишь при условии

равенства их амплитуд на выходах балансных модул торов, а разность фазовых сдвигов при этом составл ет точно 180°. На практике эти услови  не выполн ютс  и подавл ема  нижн   бокова  полоса компенсируетс  не полностью. Дл  дополнительного подавлени  нерабочей боковой полосы в состав предлагаемого техни- ческого решени  включен первый полосовой фильтр 18.

Псевдослучайный сигнал с выхода формировател  2 подаетс  также на вход формировател  3 периода, который формирует импульс длительностью, равной длительности реализации псевдослучайного сигнала и

с требуемым периодом повторени . Указанна  последовательность импульсов управл ет состо нием аналогового ключа 4, формирующего радиоимпульс. После усилени  усилителем 5 мощности зондирующий

сигнал возбуждает излучающий пьезоэлектрический преобразователь 6.

Прин тый приемным пьезоэлектрическим преобразователем 19 регистрируемый сигнал усиливаетс  входным усилителем 8.

Фильтруетс  вторым полосовым фильтром 20 и подаетс  на второй вход второго балансного модул тора 9, на первый вход которого поступает сигнал с выхода генератора 1 синусоидального сигнала. Фильтр 10 нижних часот выдел ет из регистрируемого сигнала псевдослучайный сигнал, который сжимаетс  во времени оптимальным фильтром 11. Измеритель 12 в реме иного интервала измер ет врем  задержки регистрируемого сигнала относительно зондирующего и может быть выполнен на базе электроннолучевого осциллографа.

Использование изобретени  обеспечи- вает преимущества, так как по сравнению с прототипом в два раза уменьшаетс  длительность сжатого оптимальным фильтром регистрируемого сигнала при посто нных широкополосное™ электроаку- стического тракта и чувствительности контрол . В результате в два раза повышаетс  разрешающа  способность, что в свою очередь повышает надежность ультразвукового неразрушающего контрол  и расшир ет область применени  устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  ультразвукового контрол  материалов и изделий, содержащее генератор синусоидального сигнала, последовательно соединенные формирова- тель псевдослучайной кодовой последовательности , формирователь периода, аналоговый ключ, усилитель мощности и излучающий электроакустический преобразователь , первый балансный модул тор, входной усилитель, последовательно соеди- ненные второй балансный модул тор, фильтр нижних частот, оптимальный фильтр и измеритель временных интервалов, вход второго балансного модул тора соединен с выходом генератора синусоидального сигнала , отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  разрешающей способности ультразвукового контрол  за счет использовани  еложномодулированного зондирующего сигнала с одной верхней боковой полосой и оптимальной фильтрации принимаемых сигналов, оно снабжено генератором пр моугольных импульсов, первым фазовраща- телем, последовательно соединенными вторым фазовращателем, третьим балансным модул тором, сумматором и первым полосовым фильтром, приемным электроакустическим преобразователем и вторым полосовым фильтром, вход первого фазовращател  и второй вход третьего балансного модул тора объединены и соединены с выходом генератора синусоидального сигнала , вход второго фазовращател  соединен с выходом формировател  псевдослучайной кодовой последовательности , второй выход вторго фазовращател  соединен с первым входом первого балансного модул тора, второй вход которого соединен с выходом первого фазовращател , а выход соединен с вторым входом сумматора , выход первого полосового фильтра соединен с вторым входом аналогового ключа, выход генератора пр моугольных импульсов соединен с входом формировател  псевдослучайной кодовой последовательности, вход входного усилител  соединен с приемным электроакустическим преобразователем, а выход - с входом второго полосового фильтра , выход которого соединен с вторым входом второго балансного модул тора, а второй вход измерител  временных интервалов соединен с выходом формировател  периода.