SU1734000A1 - Устройство дл радиационной дефектоскопии - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  радиационного контрол  качества материалов и изделий. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерений при значени х отношени  сигнал/шум, близких к единице. Вычисл етс  сумма квадратов разностей отсчетов исходной реализации с выхода детектора излучени , отсто щих через один. Значени  преобразованной реализации будут незначительными при наличии шумового фона. При по влении в исходной реализации систематической составл ющей в виде сигнала о дефекте значени  преобразованной реализации начинают резко возрастать, отмеча  каждый дефект пиком, прот женность которого соответствует размерам дефекта. 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  радиационного контрол  качества материалов и изделий.

Известно устройство дл  радиационной дефектоскопии, в котором контролируемое изделие просвечивают с помощью источника излучени , а прошедшее через контролируемое изделие излучение регистрируют с помощью жестко соединенного с источником детектора. При этом источник и детектор располагают так, чтобы соедин юща  их лини  была наклонена под углом, меньшим 90°, к плоскости контролируемого издели , а контролируемому изделию (или системе источник - детектор) сообщают вращательное движение вокруг оси, не совпадающей с линией, соедин ющей источник и детектор . Данное устройство позвол ет повышать избирательность при определении места дефекта, но обладает невысокой точностью вы влени  дефекта.

Известен радиационный дефектоскоп, содержащий источник излучени  и последовательно соединенные детектор излучени , усилитель, аналого-цифровой преобразователь , блок пам ти, цифроаналоговый преобразователь и блок регистрации. Данное устройство обладает невысокой достоверностью контрол  при низких отношени х сигнал/шум.

Наиболее близким по технической сути к предложенному  вл етс  устройство дл  контрол  сварных швов, содержащее источник излучени  и последовательно соединенные детектор излучени , первый усилитель, фильтр подавлени  низкочастотных помех и аналого-цифровой преобразователь (АЦП),

XI СА)

N О О О

а также блок разности и печатающий блок. Выход фильтра нижних частот подключен через второй усилитель к входу самописца.

Данное устройство позвол ет вы вл ть только такие дефекты, дл  которых отноше- ни  сигнал/шум имеют значени , больше единицы.

Цель изобретени  - повышение достоверности измерений при значени х отношени  сигнал/шум, близких к единице,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее источник излучени , последовательно соединенные детектор излучени , интегратор, усилитель и аналого-цифровой преобразователь, а так- же первый блок разности и два индикатора, снабжено блоком управлени , трем  блоками пам ти, вторым блоком разности, двум  квадраторами, блоком суммировани , блоком сравнени , генератором, счетчиком и дес тью ключами.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  радиационной дефектоскопии .

Устройство содержит блок 1 управле- ни  (БУ), источник 2 излучени , последовательно соединенные детектор 3 излучени , интегратор 4, усилитель 5 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, первый ключ 7, первый блок 8 пам ти, второй ключ 9, второй блок 10 пам ти, третий 11, четвертый 12, п тый 13 и шестой 14 ключи, первый блок 15 разности, первый квадратор 16, блок 17 суммировани , второй блок 18 разности , второй квадратор 19, седьмой ключ 20, третий блок 21 пам ти, восьмой ключ 22, блок 23 сравнени , первый индикатор 24, генератор 25, дев тый ключ 26, счетчик 27, дес тый ключ 28 и второй индикатор 29.

Первый ключ 7 подсоединен информа- ционным входом к выходу АЦП 6, управл ющим входом - к первому выходу БУ 1 и выходом - к входу первого блока 8 пам ти, выход которого соединен с информационным входом второго ключа 9, подсоединен- ного управл ющим входом к второму выходу БУ 1, а выходом - к входу второго блока 10 пам ти. Третий 11, четвертый 12, п тый 13 и шестой 14 ключи подсоединены информационными входами соответствен- но к четырем выходам второго блока 10 пам ти , а управл ющими входами - к третьему выходу БУ 1.

Выходы третьего 11 и п того 13 ключей подсоединены соответственно к первому и второму входам первого блока 15 разности, выход которого через первый квадратор 16 подключен к первому входу блока 17 суммировани . Выходы четвертого 12 и шестого 14 ключей подсоединены соответственно к

первому и второму входам второго блока 18 разности, выход которого подключен через второй квадратор 19 к второму входу блока 17 суммировани , подсоединенного выходом к информационному входу седьмого ключа 20, подключенного управл ющим входом к четвертому выходу БУ 1, а выходом - через третий блок 21 пам ти - к информационному входу восьмого ключа 22. Восьмой ключ 22 подсоединен управл ющим входом к п тому выходу БУ 1, а выходом - к первому входу блока 23 сравнени , подключенного вторым входом к источнику опорного напр жени  (Do), а выходом - к входу первого индикатора 24 и к управл ющим входам дев того 26 и дес того 28 ключей. Выход генератора 25 подсоединен через последовательно соединенные дев тый ключ 26, счетчик 27 и дес тый ключ 28 к входу второго индикатора 29.

В устройстве беретс  сумма квадратов разностей отсчетов исходной реализации, отсто щих через один.

Сумма Yk имеет вид

Yk(Xk-Xk+2)2+(Xk+i-Xk+3)2,

где Xk, Xk+i, Xk+2, Xk+з - отсчеты исходной реализации с выхода детектора 3 излучени .

Минимальное количество слагаемых в данном случае два, т.е. преобразование ведетс  по четырем отсчетам. Увеличение числа слагаемых незначительно увеличивает чувствительность устройства, но существенно увеличивает число блоков устройства. Значени  преобразованной реализации будут небольшими при наличии обычного шумового фона. При по влении в реализации систематической составл ющей (сигнала) значение Yk начинает резко возрастать, отмеча  каждый дефект пиком. Прот женностьдефектасоответствует прот женности пика.

Устройство дл  радиационной дефектоскопии работает следующим образом.

Запуск устройства осуществл етс  кнопкой Пуск БУ 1 (не показана). При этом выключаетс  механизм перемещени  контролируемого объекта , который размещаетс  между источником 2 излучени  и детектором 3 излучени . Излучение от источника 2 излучени  проходит через контролируемый объект и попадает на детектор 3. Детектор 3 излучени  преобразует прошедшее через контролируемый объект излучение в электрические сигналы, которые поступают на вход интегратора 4, позвол ющего получать огибающую импульсов с выхода детектора 3 излучени . С выхода интегратора 4 получаема  исходна  реализаци  через усилитель 5 поступает на вход АЦП 6. Преобразованна  в цифровую форму исходна  реализаци  поступает в схему обработки информации. БУ 1 синхронизирует работу всех блоков устройства. На его выходах через определенные промежутки времени по вл ютс  сигналы синхронизации, управл ющие отдельными блоками устройства . Сигнал с первого выхода БУ 1 открывает первый ключ 7, и исходна  реализаци  запоминаетс  в первом блоке 8 пам ти. Длина исходной реализации, например, М отсчетов. Соответственной должна быть и длительность управл ющего сигнала.

Сигнал с выхода первого блока 8 пам ти поступает на информационный вход второго ключа 9, который открываетс  сигналом, поступающим с второго выхода БУ 1, и при этом четыре первых отсчета исходной реализации из первого,блока 8 пам ти переписываютс  во второй блок 10 пам ти. Через промежуток времени, необходимый дл  запоминани  этих отсчетов во втором блоке

10пам ти, по вл етс  сигнал на третьем выходе БУ 1, который поступает на управл ющие входы третьего 11, четвертого 12, п того 13 и шестого 14 ключей. Ключи открываютс , и все четыре отсчета из второго блока 10 пам ти поступают попарно на соответствующие входы первого 15 и второго 18 блоков разности.

Первый и третий отсчеты через третий

11и п тый 13 ключи соответственно поступают на первый и второй входы первого блока 15 разности. Сигнал, пропорциональный разности первого и третьего отсчетов, возводитс  в квадрат в первом квадраторе 16 и поступает на первый вход блока 17 суммировани . Одновременно второй и четвертый отсчеты через четвертый 12 и шестой 14 ключи соответственно поступают на первый и второй входы второго блока 18 разности. Сигнал, пропорциональный разности второго и четвертого отсчетов, возводитс  в квадрат во втором квадраторе 19 и поступает на второй вход блока 17 суммировани . Сигнал, пропорциональный полученной сумме, с выхода блока 17 суммировани  через седьмой ключ 20 запоминаетс  в качестве первого отсчета в третьем блоке 21 пам ти. Седьмой ключ 20 управл етс  сигналами с четвертого выхода БУ 1.

Обрабатываема  реализаци  с выхода третьего блока 21 пам ти, через восьмой ключ 22, который управл етс  сигналами с п того выхода БУ 1, поступает на первый вход блока 23 сравнени , на второй вход которого подаетс  опорное напр жение Uo, пропорциональное фону сигнала. Таким образом, удал етс  фон. и амплитудное значение сигнала, пропорциональное дефекту, фиксируетс  первым индикатором 24. Одновременно сигнал с выхода блока 23 сравнени  открывает дев тый ключ 26 и закрывает

дес тый ключ 28. Импульсы с выхода генератора 25 накапливаютс  в счетчике 27 только в промежуток времени наличи  сигнала на выходе блока 23 сравнени , т.е. пока в обрабатываемой реализации существует дефект.

0 После окончани  сигнала на выходе блока 23 сравнени  дев тый ключ 26 закрываетс , а дес тый ключ 28 открываетс . Значение сигнала , пропорциональное прот женности дефекта , с выхода счетчика 27 поступает на

5 второй индикатор 29. По истечении времени обработки реализации сигнал на п том выходе БУ 1 исчезает, устройство готово к обработке следующей реализации с выхода детектора 3 излучени , то есть очередного участка конт0 ролируемого объекта.

Использование изобретени  позвол ет повысить достоверность вы влени  дефектов контролируемого объекта при отношени х сигнал/шум, близких к единице.

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Устройство дл  радиационной дефектоскопии , содержащее источник излучени , последовательно соединенные детектор излучени , интегратор, усилитель и аналого0 цифровой преобразователь, а также первый блок разности и два индикатора, отличающеес  тем, чти, с целью повышени  достоверности измерений при значени х отношени  сигнал/шум, близких к единице,

   5 оно снабжено блркрм управлени , трем  блоками пам ти, вторым блоком разности, двум  квадратами, блоком суммировани , блоком сравнени , генератором, счетчиком и дес тью ключами, первый из которых под0 соединен информационным входом к выходу аналого-цифрового преобразовател , управл ющим входом - к первому выходу блока управлени  и выходом - к входу первого блока пам ти, выход которого соединен

   5 с информационным входом второго ключа, подсоединенного управл ющим входом к второму выходу блока управлени  и выходом - к входу второго блока пам ти, третий - шестой ключи подсоединены информацион0 ными входами соответственно к четырем выходам второго блока пам ти и управл ющими входами - к третьему выходу блока управлени , выходы третьего и п того ключей подсоединены соответственно к первому

   5 и второму входам первого блока разности, выход которого подключен через первый квадратор к первому входу блока суммировани , выходы четвертого и шестого ключей подсоединены соответственно к первому и второму входам второго блока

   разности, выход которого подключен через второй квадратор к второму входу блока суммировани , подсоединенного выходом к информационному входу седьмого ключа, подключенного управл ющим входом к четвертому выходу блока управлени  и выходом через третий блок пам ти к информационному входу восьмого ключа, подсоединенного управл ющим входом к п тому выходу блока управлени  и выходом - к первому входу блока сравнени , подклю0

   ченного вторым входом к источнику опорного напр жени  и выходом - к входу первого индикатора и управл ющему входу дев того и дес того ключей, выход генератора соединен с информационным входом дев того ключа, подсоединенного выходом к входу счетчика, выход которого соединен с информационным входом дес того ключа, подсоединенного выходом к входу второго индикатора.