SU432382A1 - Акустическое сканирующее устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол , а именно к конструкции акустических сканирующих устройств.

Известно акустическое сканирующее устройство , содержащее задающий и тактовый генераторы , многоэлементную акустическую решетку и многоканальную систему формировани  импульсов возбуждени  решетки.

Эти устройства обладают недостаточной угловой разрежающей способностью и скоростью сканировани  вследствие дискретности изменени  задержки.

Дл  улучшени  углового разрешени  и повышени  скорости сканировани  предлагаемое устройство снабжено многоканальной схемой управл емой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, состо щей в каждом из каналов из диодно-регенеративного компаратора с подключенными к его входам эмиттерным повторителем с регулируемым смещением и фиксатором нулевого уровн ; блоком формировани  управл ющих импульсов , включенным между тактовым генератором и параллельно соединенными первыми входами фиксаторов и выполненным в виде последовательно соединенных триггера, генератора линейно нарастающего напр жени , диодно-регенеративного компаратора и генератора пилообразных импульсов; и блоком делителей напр жени , запараллеленпые входы

которого соединены с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы - со вторыми входами фиксаторов.

На чертеже изображена блок-схема акустического сканирующего устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1 пилообразного напр жени  и синхроимпульсов , регулируемый делитель 2 напр жени , тактовый генератор 3, многоэлементную акустическую решетку 4, многоканальную систему 5 формировани  импульсов возбуждени  решетки , многоканальную схему 6 управл емой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, состо щую из эмиттерного повторител  с регулируемым смещением, фиксатора нулевого уровн  и диодно-регенеративного компаратора (на блок-схеме не показаны), блок 7 формировани  управл ющих импульсов , выполненный в виде триггера, генератора линейно нарастающего напр н епи , схемы управл емой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, содержащей эмиттерный повторитель с регулируемым смещением и диодно-регенеративный компаратор, и генератора пилообразных импульсов (на блоксхеме не показаны), и блок 8 делителей напр жени .

Возбуждение элементов акустической решетки 4 производитс  периодически повтор ющейс  серией сдвинутых во времени импульсов,

поступающих с многоканальной схемы управлени  излучател ми. Частота повторени  серии возбуждающих импульсов равна тактовой частоте. Временной сдвиг импульсов в серии от такта к такту линейно мен етс  с частотой повторени , равной частоте задающего генератора . Формирование варьирующих во времени импульсов возбуждени  производитс  путем сравнени  на диодно-регенеративном компараторе каждого канала тактового пилообразного напр жени  и управл ющего пилообразного импульса, задержанного относительно тактового запуска на величину, пропорциональную углу сканировани . Предварительно поделенный блоком 8 делителей пилообразный импульс тактового напр жени  поступает на вход диодно-регенеративного компаратора схемы 6 управл емой задержки импульсов через эмиттерный повторитель с регулируемым смещением .

Поэтому на этом входе компаратора действует пилообразный импульс тактового напр жени , измен ющийс  относительно посто нного уровн , установленного смещением эмиттерпого повторител . На другом входе диодно-регенеративного компаратора действует фиксированный на нулевом уровне управл ющий импульс, задержанный относительно тактового на врем , пропорциональное углу сканировани .

В прозвучиваемой среде формируетс  фронт ультразвуковой волны, распростран ющийс  по заданному направлению. Чтобы сканировать ультразвуковой луч акустической рещетки 4, необходимо измен ть задержку управл ющего импульса, что обеспечиваетс  блоком 7 формировани , вырабатывающим импульсы пилообразной формы, задержанные относительно тактовых на врем , пропорциональное углу поворота ультразвукового луча в сканируемом секторе.

Длительность переднего фронта этих импульсов выбрана равной интервалу времени между возбуждением крайних излучателей акустической рещетки при максимальном угле поворота ультразвукового луча.

Блок 7 работает следующим образом.

Срабатывающий от тактовых импульсов заnycj a триггер управл ет генератором линейно нарастающего напр жени . Это напр жение подаетс  на один вход диодно-регенеративного компаратора. Второй вход компаратора подключен к нагрузке эмиттерного повторител . Когда на эмиттерный повторитель подаетс  поделенное делителем 2 пилообразное напр жение задающего генератора 1, потенциал на входе компаратора мен етс  линейно относительно начальной величины, установленной исходным смещением эмиттерного повторител . Момент равенства поданных на компаратор сигналов с каждым тактовым запуском мен етс , и задержанный импульс на выходе компаратора варьирует во времени. Можно регулировать временной интерв.ал варьировани  задержанного импульса и смещать этот интервал по оси времени. Путем регулировки временного интервала варьировани  задержанного пилообразного импульса и смещени  этого интервала по оси времени можно устанавливать нужную величину сканируемого сектора и поворачивать этот сектор на заданный угол. Чтобы сфокусировать акустическую рещетку 4,

когда ультразвуковой луч не повернут, пара крайних излучателей, симметричных центральному , возбуждаетс  первой, а центральный излучатель - последним-. Это достигаетс  соответствующим уменьщением начального уровн 

посто нной составл ющей эмиттерных повторителей с регулируемым смещением в каналах , расположенных симметрично центральному излучателю. Поэтому отдельные излучатели сфокусированной акустической рещетки 4

возбуждаютс  через неравные интервалы времени как при неповернутом ультразвуковом луче, так и при сканировании его в заданном секторе.

Предмет изобретени 

Акустическое сканирующее устройство, содержащее задающий и тактовый генераторы,

многоэлементную акустическую рещетку и многоканальную систему формировани  импульсов возбуждени  рещетки, отличающеес  тем, что, с целью улучщени  углового разрешени  и повыщени  скорости сканировани , оно снабжено многоканальной схемой управл емой задержки импульсов с регулируемой начальной задержкой, состо щей в каждом из каналов из диодно-регенеративного компаратора с подключенными к его входам

эмиттерным повторителем с регулируемым смещением и фиксатором нулевого уровн ; блоком формировани  управл ющих импульсов , включенным между тактовым генератором и параллельно соединенными первыми входами фиксаторов и выполненным в виде последовательно соединенных триггера, генератора линейно нарастающего напр жени , диоднорегенеративного компаратора и генератора пилообразных импульсов; и блоком делителей

напр жени , запараллеленные входы которого соединены с выходом генератора тактовых импульсов , а выходы - со вторыми входами фиксаторов .