SU828068A1 - Устройство дл контрол качестваМАТЕРиАлОВ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к неразрушающим испытани м ультразвуковым методом и может быть использовано дл  контрол  качества материалов.

Известно устройство дл  контрол  качества материалов, содержащее преобразователь , усилитель, амплитудный детектор, частотомер, дискриминатор, и блокинг-генератор 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность контрол .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  контрол  качества материалов , содержащее последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов , излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель и измеритель времени, а также селектор 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность контрол  из-за вли ни  случайных параметров акустических контактов «преобразователи-среда, а также за счет аналоговой обработки результатов .

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что устройство снабжено последовательно соединенными синхронизатором,блоком задержки, выход которого подключен к

входу генератора зондирующих импульсов и входу измерител  времени, и арифметическим блоком, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, формирователем огибающей, измерителем амплитуды первого полупериода, стробируемым усилителем и блоком квантовани , входы которых подключены к выходу усилител , последовательно соединенными блоком определени  конца квантовани , вход которого подключен к выходу формировател  огибающей, формирователем интервала квантовани  и измерителем длительности интервала квантовани , выход которого

подключен к третьему входу арифметического блока, вторые входы стробируемого усилител  и блока квантовани  и четвертый вход арифметического блока соединены с выходом формировател  интервала квантовани , первый выход измерител  времени подключен ко вторым входам формировател  интервала квантовани  и измерител  амплитуды первого полупериода и п тому входу арифметического блока, шестой вход арифметического блока соединен со вторым выходом измерител  времени, седьмой вход - с выходом блока квантовани , а восьмой вход- с выходом селектора, вход которого подключен к выходу стробируемого усилител .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  контрол  качества материалов содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 2, приемный преобразователь 3, усилитель 4 и измеритель 5 времени, селектор 6, последовательно соединенные синхронизатор 7, блок 8 задержки, выход которого подключен к входу генератора 1 зондирующих импульсов и входу измерител  5 времени, и арифметический блок 9, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, формирователь 10 огибающей, измеритель 11 амплитуды первого полупериода, стробируемый усилитель 12 и блок 13 квантовани , входы которых подключены к выходу усилител , последовательно соединенные блок 14 определени  конца квантовани , чей вход подключен к выходу формировател  10 огибающей , формирователь 15 интервала квантовани  и измеритель 16 длительности интервала квантовани , выход которого подключен к третьему входу арифметического блока 9. Вторые входы стробируемого усилител  12 и блока 13 квантовани  и четвертый вход арифметического блока 9 соединены с выходом формировател  15 интервала квантовани . Первый выход измерител  5 времени подключен ко вторым входам формировател  15 интервала квантовани  и измерител  11 амплитуды первого полупериода и п тому входу арифметического блока 9. Шестой вход арифметического блока 9 соединен со вторым выходом измерител  5 времени, седьмой вход - с выходом блока 13 квантовани , а восьмой вход - с выходом селектора 6, вход которого подключен к выходу стробируемого усилител  12. Выход измерител  11 амплитуды подключен ко второму входу усилител  4.

Устройство работает следующим образом .

В процессе измерений синхронизатор 7 вырабатывает периодически следующие короткие электрические импульсы, которые, поступа  в арифметический блок 9 на второй вход, осуществл ют сброс предыдущих результатов в регистрах хранени  информации и индикации данных вычислений. Этот же импульс спуст  врем , необходимое дл  сброса данных в арифметическом блоке 9, через блок 8 задержки импульсов поступает на вход генератора 1 зондирующих импульсов. Электрический импульс с выхода генератора 1, поступающий иа излучающий преобразователь 2, преобразуетс  в ультразвуковой сигнал и вводитс  в материал контролируемого издели . Одновременно электрический импульс с выхода блока 8 задержки осуществл ет запуск измерител  5 времени распространени  ультразвука в материале зоиы контрол , который начинает вырабатывать счетные импульсы, поступающие с посто нной частотой На вход арифметического блока 9. Кроме того, выходной импульс блока 8, поступа  на первый вход арифметического блока 9, осуществл ет перевод последнего в накоплени  новой информации.

Широкополосные ультразвуковые импульсы , прощедщие через материалы зоны контрол  издели , поступают на приемный преобразователь 3, с выхода которого каждый из них подаетс  через усилитель 4 с автоматической регулировкой усилени  (АРУ) иа входы формировател  10 огибающей , измерител  И амплитуды первого полупериода, стробируемого усилител  12, блока 13 квантовани  и измерител  5 времени распространени . При этом в момент по влени  сигнала на выходе приемного преобразовател  3 измеритель 5 заверщает выполнение операции измерени  времени распространени  зондирующего импульса в среде. С этого момента на шестой вход арифметического блока 9 счетные импульсы не поступают, в соответствующем регистре хранени  остаетс  число, равное времени распространени  сигнала в зоне контрол , соответствующее выбранной единице измерени  времени. Одновременно с выхода измерител  5 времени распространени  на входы формировател  15 интервала квантовани , измерител  11 амплитуды первого полупернода и на п тый вход арифметического блока 9 поступают командные импульсы .

Арифметический блок 9 переводитс  в режим предварительной обработки воспринимаемой информации, измеритель 11 начинает процесс измерени  амплитуды первого полупериода прин того сигнала, формирователь 15 начинает генерировать импульс , задающий длительность интервала квантовани .

Выходное напр л ;ение измерител  И, пропорциональное амплитуде первого полупериода сигнала, поступающего с выхода усилител  4 с АРУ, поступает иа вход усилител  4, коэффициент усилени  которого измен етс  в соответствии с требованием установки амплитуды первого вступлени  на посто нном уровне дл  достаточно больщого Числа последующих циклов измерени . В результате прин тые импульсы, прошедщие зону контрол , оказываютс  нормированными по амплитуде первого полупериода . Это позвол ет существенно умеиьщить вли ние случайных параметров акустических контактов «преобразовател  - среда иа результаты измерений.

Нормированные по амплитуде первого полупериода сигналы поступают на вход формировател  10, вырабатывающего напр жение , пропорциональное форме огибающей входного сигнала. Это напр жение сравниваетс  по уровню со значением опорного напр жени  в блоке 14 определени 

конца интервала квантовани , который в момент равенства названных напр жений вырабатывает импульс, с чьей помощью осуществл етс  перевод формировател  15 интервала квантовани  в исходное состо ние .

Длительность импульса, вырабатываемого формирователем 15, измер етс  с помощью измерител  16 длительности интервала квантовани , а результат измерени  вводитс  через четвертый вход в арифметический блок 9.

Одновременно выходной импульс формировател  15 интервала квантовани  поступает на вход блока 13 квантовани , который в течение действи  этого импульса осуществл ет с заданным щагом во времени измерени  мгновенных значений амплитуд нормированного сигнала, поступающего с выхода усилител  4 с АРУ. Результаты измерений в виде импульсных последовательностей поступают на седьмой вход арифметического блока 9, где подвергаютс  предварительной обработке: восприн тые значени  возвод тс  во вторую степень и суммируютс , подсчитываетс  число введенных импульсных последовательностей, т. е. число отсчетов.

Кроме того, выходной импульс формировател  15 интервала квантовани  поступает на вход стробируемого усилител  12, в результате чего в течение интервала квантовани  нормированный сигнал с выхода усилител  4 с АРУ проходит на вход селектора 6, вырабатывающего импульсы в моменты переходов через нулевое значение фронтов полуволн прин того сигнала. Выходные импульсы селектора 6 поступают на восьмой вход и суммируютс  в соответствующем регистре накоплени  и хранени  арифметического блока 9.

В результате в регистрах хранени  арифметического блока 9 к окончанию интервала квантовани  собираетс  информаци  о времени распространени  сигнала в зоне контрол , о сумме квадратов амплитуд нормированного сигнала, о числе отсчетов значений амплитуд, о числе полупериодов сигнала и о длительности интервала квантовани .

Задним фронтом импульса, вырабатываемого формирователем 15 интервала квантовани , по четвертому входу выполн етс  переключение арифметического блока 9 в режим окончательной обработки накопленной информации. При этом арифметический блок 9 вычисл ет среднюю квадратическую амплитуду, среднюю частоту прин того сигнала , а также соотнощение времени распространени  с вычисленными величинами по заданной программе, конкретный вид

которой зависит от рода искомого показател  качества материала издели . Результат вычислений значени  показател  качества материала издели  отображаетс  на индикаторном табло арифметического блока 9 до поступлени  очередного импульса с выхода синхронизатора 7.

Предлагаемое устройство выгодно отличаетс  от известных более высокой точностью и воспроизводимостью результатов контрол , возможностью полной автоматизации процесса измерений и обработки данных контрол .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 150661, кл. G 01N 29/00, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР № 602852, кл. G 01N 29/04, 1975 (прототип).