[其他]改进了计算机控制系统的便携式超声波探伤仪

说明书

本发明为带有超声波发射与接收电路、计算机控制系统和荧光屏的超声波探伤仪器。接口电路是全新的峰值取样模拟电路，计算机可一次读出幅值。结构简单，取样迅速、精确度高、经济实用，并可充分小型化，制成盒式超声波探伤仪。能利用荧光屏和数码管显示当量和坐标的数据。可将接口电路用于Ａ型探伤仪，在荧光屏或数码管上直接读数，使用性能好，精确度高。

本发明属于工业用超声波探伤仪，它带有超声探头、超声波发射与接收电路、计算机控制系统和荧光屏。

一般的超声波探伤仪的计算机控制系统都是利用波形存贮器进行峰值采样，其接口电路结构复杂，造价很高，要求计算机存贮容量大，由于这种接口电路这些特点，而使人们无法制成便于携带的小型超声波探伤仪。

张寿柏、王怡之等同志合写的论文：《用微处理机处理超声波探伤仪结果的方法》，一九八四年九月登在《中国机械工程学会无损检测学会第三届年会论文选集》上，他们运用TRS-80微处理机控制波形存贮器，采用了波形存贮器采样。由TRS-80微机向波存发出采样指令。波存即以8MH_x（0.125μS/点）的采样频率将超声波探伤检测的缺陷回波图形记入波存。待波存容量满（1024点共需128微秒，若以声速为5850米/秒计，则最大检测深度为374毫米）后，由微机和波存之间进行信息交换，将1024个数据送入微机。

很明显，这种接口电路有无法克服的缺陷。首先是波存问题，单就国产波形存贮器其单价就为2万元，其次是要以8MH_z的速度采样，然后存入，则所用的A/D转换器的转换速度也必须高于0.125μS。这样的高速转换器的价格高得惊人。即使用2MH_z采样（即0.5μS/点），在我国也远远不是现实问题，转换速度为10μS以上的A/D转换器的市场价格为几百元，转换速度为15μS的A/D转换器已超过200元。所以上述已有技术仅在条件优越的高级研究室中才可配备，另外在检测深度上也远远不能满足需要。

与原有技术相比，本发明是以这样的任务为基础的，在保证超声波探伤仪器具有良好的使用性能的前提下，使其在经济性和实用性上具有突出的优点。本发明通过设计一种全新的计算机控制系统中的接口电路来实现这一目的。

附图1就是从原理到设计完全不同于原有技术的一个全新的模拟接口电路。它包括开门电路W、关门电路Y和取峰值电路X。

计算机通过PIO的A口和B口与附图1电路相联并对其进行控制。图中用PA0-7代表A口的八根数据线。用PB0、PB1、PB2代表B口的三根数据线。

附图1中，IC1为四输入端与非门，用74LS20;IC2、IC14为双输入端与非门;IC4为JK触发器;IC3、C17、IC18、IC20为带予置端和清除端的D触发器（其中，IC20为双D触发器）;IC5、IC6、IC7、IC8、IC13、IC15、IC19用74LS93，是四位二进制计数器;IC16、IC21为反相器;RS1、RS2、RS3、RS4、RS5、RS6为RS触发器。

F007为运算放大器;ADC0809是八位A/D转换器。

根据附图1将其原理叙述如下：

开门电路W

IC5、IC6、IC7、IC8四只计数器组成了计数电路。IC1控制了从振荡电路来的4MH_z脉冲方波能否进入计数电路。

首先，计算机通过PB1发出清零脉冲，使RS4置零（以后PB1保持低电平），全部电路处于初始状态。计数器输出全为零。这时，IC1的输入端A为4MH_z脉冲方波。由于IC3为“1”状态，所以IC1的输入端B为低电平，将IC1关闭。由于RS3为“1”状态，所以IC1的输入端C为高电平。由于计数器清零，IC14的两个输入端都是低电平，所以IC1的输入端D为高电平。

当发射脉冲从N端进来，经二极管去掉负半波，电阻分压衰减、T₃隔离、T₄倒相，使IC4置“1”。经与非门IC2使IC3置零，打开了IC1，使4MH_z脉冲进入计数电路，开始计数。

关门电路Y