SU894553A1 - Ультразвуковое устройство дл контрол структуры материалов - Google Patents

Description

(5) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛОВ

1

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

Известен ультразвуковой анализатор , содержащий преобразователь, генератор , амплитудный анализатор, детектор огибающей, блок сравнени  и детектор l.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность контрол .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ультразвуковое устройство дл  контрол  структуры материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь, усилитель , селектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок дисперсии , блок средних значений, вход которого подключен к выходу АЦП, генератор стробимпульсов, выход которого подключен ко второму входу селектора , а вход - к выходу синхрониза- . тора, делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора . стробимпульсов, блок управлени , два входа которого соединены с выходами делител  частоты и синхронизатора, и цифровой индикатор 2.

10

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность и производительность контрол  ввиду того, что невозможно разграничить издели  на группы качества.

IS

Цель изобретени  - повышение тоМности и производительности контрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено последовательно соединенными программирующим

Claims (2)

1. к блоком, блоком сравнени , два входа которого подключены к выходам блоков средних значений и дисперсии, формирователем кода и индикатором. Кроме того, устройство снабжено селектором, включенным между генератором стробимпульсов и делителем частоты , и двум  одновибраторами, включенными последовательно между селектором и делителем частоты, выход второго одновибратора соединен с третьим входом блока управлени . Блок дисперсии выполнен в виде последовательно соединенных первого ком мутатора, второй вход которого соединен с выходом блока управлени , квадратора , второго коммутатора, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управлени , делител  частоты и реверсивного счетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом второго коммутатора, а выход с входом цифрового индикатора. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь 3, усилитель k, селектор 5, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6 и блок 7 дисперсии, блок 8 средних значений, вход которого подключен к выходу АЦП, генератор 9 стробимпульсов, выход которого подключен ко второму входу селектора 5, а вход - к выходу синхронизатора 1, делитель 10 частоты, вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, блок 11 управлени , два входа которого соединены с выходами делител  10 частоты и синхро низатора 1, цифровой индикатор 12, последовательно соединенные программи рующий блок 13 блок lA сравнени , два входа которого подключены к выходам блоков 7 и 8 дисперсии и средних значений, формирователь 15 кода и индикатор 16. Кроме того, устройство содержит селектор 17 включенный между генератором 9 стробимпульсов и делителем 10 частоты, и одновибраторы 18 и 19, включенные последовательно между селектором 17 и делителем 10 частоты. Выход одновибратора 18 подключен к третьему входу блока 11 управлени . Блок 7 дисперсии выполнен в виде последовательно соединенных первого коммутатора 20, второй вход которого соединен с выходом блока 11 управлени , квадратора 21, второго коммутато ра 22, второй вход которого соединен 8 34 1 1 управле ,о вторым выходом блока ни , делител  23 частоты и реверсивного счетчика 2, второй вход которого соединен со вторым выходом второго коммутатора 21, а выход - со входом цифрового индикатора 12. Ультразвуковое устройство работает следующим образом. Запускаемый импульсом синхронизатора 1, генератор 2 зондирующих импульсов возбуждает с помощью пьезопреобразовател  3 в изделии ультразвуковые импульсы. Последние, отража сь от задней грани издели , преобразуютс  пьезопреобразователем 3 в электрические импульсы и вместе с зондирующими импульсами после усилени  в усилитель + поступают на селектор 5, который с помощью генератора 9 стробимпульсов из серии сигналов выдел ет только отраженные сигналы, которые с выхода селектора 5 поступают на АЦП 6. Последний преобразует значение амплитуд прин того сигнала в соответствующий цифровой код. Объем выборки, по которому суд т о статистических характеристиках исследуемого материала: среднему значению и дисперсии, определ етс  количеством зондирований (делителем 10 частоты). Блок 7 дис.терсии формирует цифровой код, соответствующий значению дисперсии сигналов в выборке. Автоматическое разграничение контролируемого издели  на четыре группы качества осуществл етс  следующим образом , Программирующий блок 13 программирует в цифровом виде определенное количество среднего х и дисперсии G , диктуемое потребностью производства. Эти коды поступают на соответствующие входы блока Т сравнени , на вторые два входа которого поступают текущие значени  среднего и дисперсии сигналов на выборку. С выхода блока I сравнени  поступают на формирователь 15 кода значени  х и G , которые соответствуют запрограммированным значени м в блоке 13. Формирователь 15 кода формирует номера сортов путем определенной комбинации значений х и G , диктуемой потребностью производства. При наличии в поступающих на формирователь 15 текущих значени х х и G таких значений , которые соответствуют опредеенному , запрограммированному в фор58 мирователе 15 сорту, схема выделени  последнего срабатывает и выдает сигнал на соответствующий канал индикатора 16. Формирование дисперсии сигналов С в блоке 7 осуществл етс  путем реали зации формулы « -t где Xi - число, пропорциональное текущей амплитуде прин того полезного сигнала; п - объем выборки или коэффициент делени  делителей 10 и 23. Блок 7 дисперсии работает следующим образом: на врем  одной выборки (п циклов работы устройства) коммутатор 20 с помощью блока 11 управлени  пропускает на квадратор 21 текущие амплитуды х, которые после возведени  в квадрат поступают через коммутатор 22 на делитель 23. С выхода делител  23 на суммирующий вход реверсивного счетчика 2k поступает количество импульсов, соответствующее значению За это же врем  (за п циклов) в блоке 8 формируетс  значение х. После завершени  п циклов блок 11 управ лени  переключает коммутаторы 20 и 22 и, таким образом, на вход квадратора 21 поступает значение х. С выхо да квадратора 21 через коммутатор 22 на вычитающий вход реверсивного счет ( х) и, таким обчика 2Ц поступает разом, на реверсивном счетчике формируетс  значение G . При этом максимальна  частота сле довани  импульсов синхронизации, а следовательно, и производительность контрол  определ ютс  суммарным временем , необходимым на возведение в квадрат текущего значени  Xj, и среднего X. В данном устройстве увеличение .производительности достигаетс  за счет исключени  из п циклов времени возведени  в квадрат среднего значени . Дл  реализации этого необходимые сигналы управлени  формируютс  с помощью селектора 17 двух одновибраторов 18 и 19. Устройство позвол ет повысить точ ность и производительность контрол  Формула изобретени  1. Ультразвуковое устройство дл  контрол  структуры материалов, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемно-передающий преобразователь , усилитель, селектор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и блок дисперсии, блок средних значений , вход которого подключен к выходу АЦП, генератор стробимпульсов, выход которого подключен ко второму входу селектора, а вход - к выходу синхронизатора, делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора стробимпульсов, блок управлени , два входа которого соединены с выходами делител  частоты и синхронизатора , и цифровой индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и производительности контрол , оно снабжено последовательно соединенными программирующим блоком, блоком сравнени , два входа которого подключены к выходам блоков средних значений и дисперсии , формирователем кода и индикатором . 2. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что оно снабжено селектором, включенным между генератором стробимпульсов и делителем частоты, и двум  одновибраторами, включенными последовательно между селектором и делителем частоты, выход второго одновибратора соединен с третьим входом блока управлени . 3. Устройство по п. 2, о т л и чающеес  тем, что блок дисперсии выполнен в виде последовательно соединенных первого коммутатора, второй вход которого соединен с выходом блока управлени , квадратора, второго коммутатора, второй вход которого соединен со вторым выходом блока управлени , делител  частоты и реверсивного счетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом второго коммутатора, а выход - со входом цифрового индикатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 379870, кл. G 01 N 29/0+, 1970.
2. 2.Патент ФРГ № 25П750, кл. , 1976 (ПРОТОТИП).