SU949491A1 - Устройство дл контрол качества материалов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к нераэруша ЮЩИ1Л испытани м ультразвуковым методом и может быть использовано дл  контрол  качества материалов.

Известно устройство дл  контрол  качества материалов, содержащее генеparopi ультразвуковой частоты, первый смеситель, усилитель мощности/ преобразователи , предварительный усилитель и канал измерени  tl.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность контрол .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  контрол  качества материалов, содержащее последовательно соединенные генератор измерительной частоты, смеситель , усилитель мощности, излучающий преобразователь, приемный преобразователь , усилитель с автоматической регулировкой усилени  (АРУ), детектор , фмльтр, фазовый детектор и регистратор, генератор ультразвуковой частоты, выход которого соединен с входом смесител , первый фазовращатель , выход которого соединен с BTopbiM входом фазового детектора, второй фазовращатель и блок умножени , включенный между генератором измерительной частоты и вторым фазовращателем Г 2..

Недостатками известного устройства  вл ютс  сложность устройства и низка  точность контрол  из-за невозможности балансировки чувствительности каналов усилител .

Цель изобретени  - повышение точности контрол  и упрощение устройства.

10

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено последовательно соединенными синхронизатором, вход которого соединен с выходом генератора измерительной частоты, и триггером,

15 первый выход которого подключен к второму входу второго фазовращател , второй выход - к входу генератора ультразвуковой частоты, а вход первого фазовращател  соединен с выходом второго

20 фазовращател .

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Claims (2)

1. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 измерительной частоты,смеситель 2,усилитель 3 мощности,излучающий преобразователь 4,приемный преобразователь 5,усилитель б,детектор 7,фильтр 8,фазовый детектор 9 и регистратор 10,генератор 11 30 ультразвуковой частоты,выход которого соединен со входом смесител , первый фазовращатель 12, выход которого соединен со вторым входом фазового детектора 9, второй фазовращатель 13, блок 14 умножени , включенный между генератором 1 измерительной частоты и вторым фазовращателем 13, последовательно соединенные синхронизатор 15 вход которого соединен с выходом генератора 1 измерительной частоты, и триггер 16, первый выход которого под ключен к второму входу второго фазовращател  13, а второй выход к входу генератора 11 ультразвуковой частоты Кроме того, вход первого фазовращател  12 соединен с выходом второго фазо вращател  13. Устройство дл  контрол  качества материалов работает следующим образом Генератор 11 ультразвуковой частоты вырабатывает непрерывное синусоидальное напр жение с частотой ( , задаваемой состо нием его каскада частотной модул ции. Это состо ние, в свою очередь, устанавливаетс  в соответствии с выходным напр жением триггера 16. Пусть триггер 16 находит с  в состо нии 1. Выходное напр жение генератора 11 ультразвуковой частоты поступает на первый вход смесител  2. На второй вход смесител  2 подаетс  непрерывное синусоидал ное напр жение с частотой и с выхода генератора 1 измерительной частоты . Ввиду свойства смесител  2, на его выходе по вл етс  сложное колеба ние, спектр которого содержит только две частотных составл ющих с частотами w и (JUi , а колебание с часто той Шо оказываетс  подавленным..При этом о- - 51 , а + Сложное колебание усиливаетс  до необходимой величины в усилителе 3 мощности, на выходе которого включен излучающий преобразователь 4. В результате в зону контрол  мате риала поступает сложный ультразвуковой сигнал, содержащий только два спектральных составл ющих (V и с начальными фазами Р и if. При распространении в материале зоны контрол  фазы составл ющих сигнала получают приращени  ДУ и д Vj. величины которых завис т от крутизны фазочастотной характеристики KQ сред на заданной частоте lAo-f / если часто та Я мала, то . дУг-йУ . ДЧ .- Ш Сигнал, прошедший зону контрол , с помощью приемного пресЗбразовател  преобразуетс  в подобный ему по форме электрический сигнал, который с помощью усилител  б с блоком 17 АРУ усиливаетс  до величины, необходимой дл  нормального функционировани  еле дующих узлов устройства..При этом в приемно-усилительный тракт проход т только сигналы с частотами Шц7/ со и tfe « n силу избирательных свойств усилител  б с АРУ. В результате на вход детектора 7 поступает сигнал X (-Ь) в виде суммы двух синусоидальных колебаний X(i)A9iv(ou i-bVi)- -AS-in(.), (2) где V - набег фазы колебани  с частотой ttV , полученный при распространении волны в электромеханическом тракте Vf-l/. +Д.4-У-, где V - набег фазы колебани  в приемно-усилительном тракте, в соответствующем слое контактной смазки; А - амплитуда,сигнала; i 1,2 - номер спектральной составл ющей . Детектор 7 выполн ет преобразование спектра колебаний Х.Ш. Тогда на его выходе по вл етс  сигнал S{t)A|H4),(dl+-p)-C05(a(-p)-COSo(f COSp, (4) где c --Jtt),f% p -2ftt-tf -fV,i. Сигнал vW содержит посто нную, высокочастотные и одну низкочастотную Ч А COS f5 А cos С 2 ftt-V «компоненты , которые могут быть разделены с псжющью фильтрации. Посто нна  составл юща  А используетс  дл  регулировки коэффициента усилени  усилител  б с блоком 17 АРУ. Дл  этого с выхода детектора 7 сигнал подаетс  на вход блока 17 АРУ. На выходе усилител  б поддерживаетс  посто нное значение А амплитуды выходного сигнала, что способствует повышению точности измерени . Кроме того, выходной сигнал детектора 7 поступает на вход полосового фильтра 8, настроенного на частоту 2 S2. . В результате на первый вход фазового детектора 9 поступает только низкочастотна  компонента NH . На второй вход фазового детектора 9 через фазовращатель 12 поступает выходной сигнал с блока 14 умножени . В результате на выходе фазового детектора 9 по вл етс  сигнал, амплитуда которого пропорциональна разности фаз напр жений выходных сигналов с блока 14 умножени  Ц« и полосового фильтра 8 (/,-«) ). т.е. и а( fy), (5) где а - посто нный коэффициент. Учитыва  формулу (3) (2 a Pa 4i-Q5,). Сб) Поскольку Vf f f, ijl,  вл ютс  посто нными дл  конкретного устройства, то с помощью фазовращател  12 значение f у может быть установлено равным VVW. 0с«(дУ2-дУ,)-ад1|, т.е. выходное напр жение фазового детектора 9 пропорционально разности фаз, колебаний с частотами (f и (t/o. Выходные импульсы синхронизатора 15 перевод т триггер 16 в состо ние О в результате чего генератор 11 ультр звуковой частоты начинает вырабатывать непрерывное синусоидальное напр жение новой частоты ufe. Благодар  свойству смесител  2, это изменение частоты прив.одит к соответствующему перемещению компонент (j и W по шкале частот при посто нном значе нии разности . - 2-Л I поэтому дополнительной настройки устройства не требуетс . Остальные блоки устрой ства работают, в соответствии с вышеописанным режимом. Состо ние двухпозиционного фазовращател  13 определ етс  значением выходного напр жени  триггера 16, например, при состо нии 1 триггера 16 фазовращатель 13 обеспечивает сдв фазы О выходного напр жени  блока 1 умножени  частоты, при состо нии О триггера 16 фазовращатель 13 вносит сдвиг фазы . В результате при прочих равных услови х выходноенапр жение фазового детектора 9 измен ет пол рность на противоположную при изменении состо ни  триггера 16 от 1 до О. Uo---a fo, (8) I где индексом О обозначено соответствующее состо ние триггера 16. Выходное напр жение Uo фазового детектора 9 су1Ф1ируетс  с напр жением описанным уравнением (7), измеренным .в первом цикле измерени , например , в интеграторе регистратора 10. Поскольку длительности циклов измерени , определ еглле временем, в течение ( П которого триггер 16 находитс  в состо нии 1 и О, равны, то на табло регистратора 10 отражено число, равное ..± е9 т.е. число, показывающее степень различи  крутизны фазочастотной характеристики на частотах otb-f оа. Предлагаемое устройство позвол ет повысить точность контрол  и упростить устройство. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  качества материалов, содержагцее последовательно соединенные генератор измерительной частоты, смеситель, усилитель мощности , излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель с автоматической регулировкой усилени , детектор, фильтр, фазовый детектор и регистратор, генератор ультразвуковой частоты, выход которого соединен с входом смесител , первый фазовращатель , выход которого соединен:с вторым входом фазового детектора, второй фазовращатель и блок умножени , включены между генератором измерительной частоты и вторым фазовращателем, о тличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  точности контрол , оно снабжено последовательно соединенными синхронизатором , вход которого соединен с выходом генератора измерительной частоты , и триггером, первый выход которого подключен к второму входу второго фазовращател , второй выход - к входу генератора ультразвуковой частоты , а вход первого фазовращател  соединен с выходом второго фазовращател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 731370, кл. G 01 N 29/04, 1977.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2675759, кл. G 01 N 29/04, 1978 (прототип).