SU1133544A1 - Device for ultrasonic material quality control - Google Patents
Device for ultrasonic material quality control Download PDFInfo
- Publication number
- SU1133544A1 SU1133544A1 SU833596932A SU3596932A SU1133544A1 SU 1133544 A1 SU1133544 A1 SU 1133544A1 SU 833596932 A SU833596932 A SU 833596932A SU 3596932 A SU3596932 A SU 3596932A SU 1133544 A1 SU1133544 A1 SU 1133544A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- amplifier
- output
- trigger
- synchronizer
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ, содержащее соединенные последовательно синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и блок измерени времени, соединенный вторым входом с синхронизатором, отличающеес - тем, что, с . целью повьппени точности контрол , оно снабжено соединенными последовательно с выходом усилител пиковым детектором, компаратором, первым триггером, генератором пилообразного напр жени , первым ключом, соединенным вторым входом с выходом первого триггера, и интегратором, подключенным к управл ющему входу усилител , соединенным с генератором пилообразного напр жени вторым триггером, включенным между выходом , усилител и вторым входом компаратора вторым ключом, соединенньи вторым входом с выходом второго триг9 гера, и включенным между синхронизато ром и вторым входом первого тр иггбра делителем частоты, а второй выход первого триггера подключен к вторым входам пикового детектора и блока измерени времени. ЕЬ€Н оо со сд1. A DEVICE FOR ULTRASOUND CONTROL OF MATERIAL QUALITY, containing a synchronizer connected in series, a probe pulse generator, emitting and receiving transducers, an amplifier and a time measuring unit connected by a second input to a synchronizer, characterized in that, p. The purpose of the control accuracy is that they are connected in series with the amplifier output by a peak detector, a comparator, a first trigger, a sawtooth generator, a first key connected by a second input to the output of the first trigger, and an integrator connected to the control input of the amplifier connected to the sawtooth generator voltage with a second trigger connected between the output of the amplifier and the second input of the comparator with a second key, connected by a second input with the output of the second trigger, and including nnym sinhronizato between the set and the second input of said first mp iggbra frequency divider, and a second output of the first flip-flop is connected to the second inputs of the peak detector, and time measuring unit. EH € H oo with sd
Description
2, Устройство по п. 1, отличающеес тем, что усилитель выполнен в виде операционного усилител в инвертирующем включении, парал лельно инвертирующему вхолУ включен конденсатор, в цепь отрицательной обратной св зи включены соединенные2, the apparatus according to claim 1, characterized in that the amplifier is designed as an operational amplifier in an inverting switch, parallel to the inverting switch, a capacitor is connected, and connected in a negative feedback circuit
параллельно резистор и полевой транзистор , подключенный истоком к инвертирующему входу усилител , стоком к выходу последнего , а затвор полевого транзистора предназна чей дл подключени к интегратоРУ .parallel to the resistor and the field-effect transistor connected by the source to the inverting input of the amplifier, the drain to the output of the latter, and the gate of the field-effect transistor intended to be connected to the integrator.
Изобретение относитс к неразрушаюрщм методам контрол и может быть использовано дл дефектоскопии горных пород. Известно устройство дл ультразв кового контрол качества материалов содержащее последовательно соединен ные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель, модул тор, линию задержки, схему сравнени , формирователь временных интервалов, селектор и счетчик, генератор опорной частоты, подключенный к BTopbw входам модул тора и Селектора, причем синхронизатор св зан с вторым входом формировател временного интервала, а модул тор - с вторым входом схемы сравнени lj Недостатком данного устройства вл етс низка , точность контрол , св занна с отсутствием помехозащиты . Наиболее близким к изобретению п технической сущности вл етс устро ство дл ультразвукового контрол к чества материалов, содержащее соеди ненные последовательно синхронизатор , генератор зондирующих импуль сов, излучающий и приемный преобра- зователи, усилитель и блок измерени времени, соединенный вторым входом с синхронизатором Ш. Недостатком известного устройств вл етс низка точность контрол , обусловленна большим затуханием ультразвуковых колебаний в крупноструктурных материалах, в результаTfe которого уровень первого вступлени сигнала может оказатьс ниже порога срабатывани блока измерени времени. Цель изобретени - повьппение точности контрол . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл ультразвукового контрол качества материалов, содержащее соединенные последовательно синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий и приемный преобразователи, усилитель и блок измерени времени, соединенный вторым входом с синхронизатором, снабжено соединенными последовательно с выходом усилител пиковым детектором , компаратором, первым триггером генератором пилообразного напр жени , nefjBbiM ключом, соединенным вторым входом с выходом первого триггера, и интегратором, подключенным к управ л ющему входу усилител , соединенным с генератором пипообразного напр жени вторым триггером, включенным между выходом усилител и вторым входом компаратора вторым ключом, соединенным вторым входом с выходом второго триггера, и включенным между синхронизатором и вторьм входом первого триггера делителем частоты, а второй вьпсод первого триггера подключен к вторьм входам пикового детектора и блока измерени времени. При этом усилитель выполнен в виде операционного усилител в инвертирующем включении, параллельно инвертирующему входу включен конденсатор , в цепь отрицательной обратной св зи включены соединенные параллельно резистор и полевой транзистор , под слюченный истоком к инвертирующему входу усилител , стоком - к выходу последнего, а затвор полевого транзистора предназначен дл подключени к интегратору. На фиг. 1, представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - принципиальна схема усилител ; на 3 фиг. 3 - временные диаграммы, по сн щие работу устройства. Устройство дл ультразвукового контрол качества материалов содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, усилитель 5, пиковый детектор 6, компаратор 7, первый триггер 8, генератор 9 пилообразног напр жени , первый ключ 10 и интегратор 11, подключенный к управл ющему входу усилител 5, соеди ненный с генератором 9 пилообразного напр жени второй триггер 12, включенный между выходом усилител 5 и вторым входом компаратора 7 вто рой ключ 13 ,соединенный вторым входом с выходом второго триггера 12, включенный между синхронизатором 1 и вторым входом первого триггера 8 делитель 14 частоты и блок измерени времени, соединенный свои входами с синхронизатором 1, усилителем 5, вторым выходом первого триггера Я, последний подключен так к второму входу пикового детектора 6. Усилитель 5 выполнен в виде опе рационного усилител 16 (цепи корр ции на фиг. 2 не показаны), паралл но инвертирующему входу 17 которог подключен конденсатор 18, в цепь обрат ной св зи включены параллельн соединенные резистор 19 и полевой транзистор 20,исток 21 которого св зан с инвертирующим входом усил тел 16, сток 22 - с выходом усили тел 16, а затвор 23 предназначен дл подключени к интегратору 11. Устройство работает следующим образом. Синхронизатор t вырабатывает си хроимпульсы 24, поступающие с пер дом т на генератор 2 зондирующих импульсов, возбуждающий излучающий преобразователь 3. Импульсы ультра звуковых колебаний ввод тс в контролируемый материал, пройд который , принимаютс приемным преобра зователем 4. Одновременно с запуском синхронизатора 1 генератор 9 вырабатывае пилообразное напр жение 25, период Tj которого много больше периода следовани синхроимпульсов 24. Линейно возрастающее напр жение 25 через открытый ключ 10 и интегра44 тор 11 поступает на управл ющий вхол усилител 5. Под действием напр жени 25 внутреннее сопротивление Квц полевого транзистора 20 измен етс , тем самым измен етс сопротивлен ейдр обратной св зи{й(,.К,,-Кдн/ й„- Йв„) и комплексное входное Сопротивление ) операционного усилител 16, которое имеет индуктивный характер вк(, гдеЯэ 8„с/Ко,1гйос/ оЧ« KO - коэффициент усилени по напр жению усилител с разомкнутой обратной св зью; UCD частота среза амплитудно-частотной характеристики усилител . Таким образом, изменение напр жени 25 на управл ющем входе усилител 5 приводит к изменению величины синтезируемой иа базе операционного усилител 16 индуктивности В результате происходит перестройка амплитудно-частотной характеристики приемного тракта (преобразовател 4, подключенного к усилителю 5), максимум которой смещаетс по частоте от l,j до1л12 ц . Верхн граница рабочих частот fg рр , в пределах которых возможна перестройка частотной характеристики приемного тракта, определ етс типом примен емого операционного усилител и, как по- казали экспериментальные исследовани , 0,frp.yc , где yj, верхн гранична частота операционного усилител . Так, например, если операционный усилитель вьтолнен на микросхеме 284УД1А, 1 МГц, a g rpOllO кГ1. В некоторый момент времени t напр жение 25 на управл ющем входе усилител 5 достигает величины, при которой 2g)j принимает значение, соответствующее настройке приемного электроакустического тракта на оптимальную частоту lonT , т,е. частоту , при которой коэффициент передачи всего электроакустического трак та будет максимален. В этот момент времени сигнал 26 на выходе усилител 5 будет иметь максимальную амплитуду. При дальнейщем увеличении управл ющего напр жени 25 импульсы 26 начинают убьгеать. Р1мпульсы 26 с выхода усилител 5 поступают на пиковый детектор 6, уровень напр жени 27 на выходе которого равен уровню максимального из импульсов 26, т.е. пиковый детектор 6 запоминает максимальный уро5 вень, достигнутый входным сигналом. Напр жение 27 поступает на первый вход компаратора 7. В момент времени vg линейное возрастание напр жени 25 заканчиваетс и его обратным ходом (задним ФРОНТОМ) перебрасываетс второй триггер 12. Сигнал с триггера 12 открывает второй ключ 13, и импульсы 26 с выхода усилител 5 поступаю на второй вход компаратора 7. Напр жение 28 генератора 9 пилообразного напр жени вновь начинает возрастать до момента времени t когда на выходе усилител 5 по вЛ е с максимальный из импульсов 26. В момент времени i-j сигналы 26 и 27 (соответственно на втором и первом входах компаратора 7) равны и компа ратор 7 выдает импульс, опрокидываю щий первый триггер 8. Сигнал с первого выхода триггера 8 закрывает первый ключ 10, и на выходе yimerpa тора 11 устанавливаетс напр жение 29 посто нной величины. Поступа на управл ющий вход уси лител 5, напр жение 29 обеспечивает такие значени KQJ. и Z gx ) при которых сигнал на выходе усилител 5 максимален. Одновременно сигналThe invention relates to non-destructive testing methods and can be used for the inspection of rocks. A device for ultrasound quality control of materials is known, which contains a series-connected synchronizer, probe pulse generator, radiating and receiving transducers, amplifier, modulator, delay line, comparison circuit, time generator, selector and counter, reference frequency generator connected to the BTopbw inputs the modulator and the Selector, the synchronizer being connected to the second input of the time interval generator, and the modulator to the second input of the comparison circuit lj The disadvantage of this device -keeping is low, the accuracy of control associated with the lack of interference immunity. The closest to the invention of the technical nature is a device for ultrasonic testing of the quality of materials, comprising a synchronizer connected in series, a probe pulse generator, an emitting and receiving transducer, an amplifier and a time measuring unit connected by a second input to the synchronizer Sh. The known device is low control accuracy, due to the large attenuation of ultrasonic vibrations in the coarse-grained materials, as a result of which the level of the first The signal stage may be below the response threshold of the time measurement unit. The purpose of the invention is to improve the accuracy of control. The goal is achieved by the fact that a device for ultrasonic quality control of materials, comprising a synchronizer connected in series, a probe pulse generator, emitting and receiving transducers, an amplifier and a time measuring unit connected to the synchronizer with a second input, connected in series with the amplifier output with a peak detector, comparator, the first trigger generator sawtooth voltage, nefjBbiM key connected to the second input with the output of the first trigger, and integrat with a pitch connected to the control input of the amplifier connected to the pipoo voltage generator by a second trigger connected between the amplifier output and the second input of the comparator with a second key connected by a second input with the output of the second trigger and a frequency divider connected between the synchronizer and the second input of the first trigger, and the second output of the first trigger is connected to the second inputs of the peak detector and the time measurement unit. In this case, the amplifier is designed as an operational amplifier in an inverting switch, a capacitor is connected in parallel with the inverting input, a parallel resistor and a field-effect transistor connected to the inverting input of the amplifier are connected to the negative feedback circuit, the drain to the output of the latter, and the gate of the field-effect transistor designed to connect to the integrator. FIG. 1 shows a block diagram of the device; FIG. 2 is a circuit diagram of an amplifier; in FIG. 3. 3 - timing diagrams for the operation of the device. A device for ultrasonic quality control of materials contains a series-connected synchronizer 1, a generator of 2 probe pulses, an emitting transducer 3, a receiving transducer 4, an amplifier 5, a peak detector 6, a comparator 7, the first trigger 8, the generator 9 sawtooth voltage, the first key 10 and the integrator 11, connected to the control input of the amplifier 5, connected to the generator 9 of the sawtooth voltage, a second trigger 12, connected between the output of the amplifier 5 and the second input of the comparator 7 second key 13, The second input with the output of the second trigger 12 connected between the synchronizer 1 and the second input of the first trigger 8 is a frequency divider 14 and a time measuring unit connected by its inputs with the synchronizer 1, the amplifier 5, the second output of the first trigger I, the latter connected to the second input of the peak detector 6. Amplifier 5 is made in the form of an operational amplifier 16 (the correlation circuit in Fig. 2 is not shown), in parallel with the inverting input 17 of which is connected a capacitor 18, a parallel connected resistor is connected to the feedback circuit 19 and the field-effect transistor 20, the source 21 of which is connected to the inverting input of the amplifiers 16, the drain 22 - with the output of the forces 16, and the gate 23 is intended for connection to the integrator 11. The device operates as follows. The synchronizer t generates serial pulse pulses 24 that, from permeation, arrive at the generator 2 probe pulses, exciting the radiating transducer 3. The pulses of ultra sound vibrations are introduced into the controlled material, which has passed through the receiving transducer 4. At the same time as the synchronizer 1 starts, the generator 9 generates a sawtooth voltage 25, the period Tj of which is much longer than the period of the clock pulses 24. A linearly increasing voltage 25 through the public key 10 and the integrator 44 torus 11 goes to the control vhol amplifier 5. Under the action of the voltage 25, the internal resistance of the Kvz of the field-effect transistor 20 changes, thereby changing the resistance of its feedback core {nd (,. K ,, - Kdn / th "- Yv") and the complex input Resistance) of the operational amplifier 16, which has an inductive nature of VC (where эe 8 с s / Co, 1 Gyos / oF " KO is the gain of the voltage of the amplifier with open-loop feedback; UCD cut-off frequency of the amplitude characteristic of the amplifier. Thus, a change in voltage 25 at the control input of amplifier 5 leads to a change in the magnitude of the synthesizable base of operational amplifier 16 inductance. As a result, the amplitude-frequency characteristic of the receiving path (converter 4 connected to amplifier 5) is tuned, the maximum of which is shifted in frequency from l, j up to l12 c. The upper limit of the operating frequencies fg pp, within which the frequency response of the receiving path is possible, is determined by the type of operational amplifier used and, as shown by experimental studies, 0, frp.yc, where yj, is the upper limit frequency of the operational amplifier. So, for example, if the operational amplifier is complete on a 284UD1A, 1 MHz microcircuit, a g rpOllO kg1. At some instant of time t, voltage 25 at the control input of amplifier 5 reaches the value at which 2g) j takes on the value corresponding to the tuning of the receiving electroacoustic path to the optimum frequency lonT, t, e. the frequency at which the transmission coefficient of the entire electroacoustic train will be maximum. At this point in time, the signal 26 at the output of the amplifier 5 will have a maximum amplitude. With a further increase in the control voltage 25, the pulses 26 begin to kill. P1 pulses 26 from the output of amplifier 5 are fed to a peak detector 6, the voltage level 27 at the output of which is equal to the level of the maximum of the pulses 26, i.e. Peak detector 6 remembers the maximum level reached by the input signal. Voltage 27 arrives at the first input of the comparator 7. At time vg, the linear increase in voltage 25 ends and a second trigger 12 is thrown backwards (reverse FRONT). The second trigger 12 opens. The signal from trigger 12 opens the second key 13, and the pulses 26 from the output of amplifier 5 arrive to the second input of the comparator 7. The voltage 28 of the sawtooth voltage generator 9 starts to increase again to the time point t when the output of the amplifier 5 along the line L of the maximum pulse 26. At time ij, the signals 26 and 27 (respectively, on the second and first inputs ah comparator 7) are equal and the computer 7 outputs a pulse Rhatore tipping conductive first flip-flop 8. The output signal from the first flip-flop 8 closes the first switch 10 and the output provider 11 yimerpa voltage 29 is set at a constant value. The input to the control input of the amplifier 5, the voltage 29 provides such KQJ values. and Z gx) at which the signal at the output of the amplifier 5 is maximum. Simultaneously signal
гоgo
1717
/в/at
irir
Фиг 2Fig 2
гзgz
4 6 с второго выхода первого триггера 8 обнул ет пиковый детектор 6 и дает команду блоку 15 измерени времени на начало измерений. Последний измер ет врем tp распространени ультра звуковых колег.аний между излучающим преобразователем 3 и приемным преобразователем 4. Величинаtp позвол ет по известной базе измерений определить скорость распрос ранени ультразвуковых колебаний в контролируемом материале, котора коррелирует с его различными качественными характеристиками. В момент времени i который определ етс делителем 14 частоты, импульс с выхода синхронизатора 1 поступает на второй вход первого триггера 8, перебрасывает его в но вое состо ние и все процессы в устройстве повтор ютс сначала. Использование предлагаемого изобретени позвол ет повысить точность контрол путем автоматической подстройки частоты, обеспечивающей максимальньй коэффициент передачи электроакустического тракта, что исключает срабатывание устройства ввиду помех или не по первому вступлению прин того акустического сигнала,4 6, from the second output of the first trigger 8, zips the peak detector 6 and instructs the unit 15 to measure time at the beginning of the measurements. The latter measures the propagation time tp of the ultra sonic oscillations between the radiating transducer 3 and the receiving transducer 4. The magnitude of the tp allows determining the speed of propagation of ultrasonic vibrations in the controlled material, which correlates with its different quality characteristics, using a known measurement base. At time i, which is determined by frequency divider 14, the pulse from the output of synchronizer 1 arrives at the second input of the first trigger 8, transfers it to a new state, and all processes in the device are repeated from the beginning. The use of the invention makes it possible to increase the control accuracy by automatically adjusting the frequency, which ensures the maximum transmission coefficient of the electroacoustic path, which prevents the device from triggering due to interference or not on the first input of the received acoustic signal,
чh
I I I I II I I I I
1 I 11 I 1
+-h4+ -h4
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833596932A SU1133544A1 (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Device for ultrasonic material quality control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833596932A SU1133544A1 (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Device for ultrasonic material quality control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1133544A1 true SU1133544A1 (en) | 1985-01-07 |
Family
ID=21065457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833596932A SU1133544A1 (en) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | Device for ultrasonic material quality control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1133544A1 (en) |
-
1983
- 1983-05-31 SU SU833596932A patent/SU1133544A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1, Авторское свидетельство СССР № 794506, кл. G 01 N 29/04, 1979. 2. Авторское свидетельство СССР № 739393, кл. G 01 N 29/00, 1978 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1133544A1 (en) | Device for ultrasonic material quality control | |
| US3548370A (en) | Depth sounder | |
| US3509752A (en) | Ultrasonic thickness measuring apparatus | |
| RU2106602C1 (en) | Ultrasound flowmeter | |
| SU731306A1 (en) | Device for measuring ultrasonic oscillation propagation time | |
| RU1820230C (en) | Device for measuring speed of propagation of ultrasonic oscillations | |
| SU606127A1 (en) | Meter of sound velocity in liquid | |
| SU402734A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE SPEED OF ULTRASOUND VIBRATIONS IN SAMPLES | |
| SU930169A1 (en) | Method of location of communication line damage | |
| SU449326A1 (en) | Ultrasonic Pulse Range Meter | |
| SU1142787A1 (en) | Device for measuring speed of ultrasonic vibrations in specimens | |
| SU492798A1 (en) | Digital ultrasound absorption meter | |
| SU1179208A1 (en) | Ultrasound pulse apparatus for material inspection | |
| SU1668936A1 (en) | Device for material ultrasonic check | |
| SU627317A1 (en) | Magnetic-acoustic thickness meter | |
| SU1527577A1 (en) | Method of detecting proparating cracks | |
| SU949352A2 (en) | Ultrasonic meter of gaseous media temperature | |
| SU1043489A1 (en) | Ultrasonic device for measuring distances in gaseous atmosphere | |
| SU845084A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in media | |
| SU800675A1 (en) | Apparatus for measuring parameters of object ultrasonic oscillations | |
| SU566155A1 (en) | Ultrasonic pressure gauge | |
| US3133438A (en) | Ultrasonic testing apparatus | |
| SU366766A1 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
| RU1805377C (en) | Device for determining size distribution of gas bubbles in liquid | |
| SU1002951A1 (en) | Ultrasonic device for measuring medium density |