Устройство для измерения времени распространения ультразвука

Устройство для измерения времени распространения ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может .быть использовано для определения физико-механических характеристик строительных конструкций. Целью изобретения яв- . ляется расширение объема использования за счет исключения кабельной связи между блоками излучения и приема ультразвука. В устройстве для измерения времени распространения ультразвука второй генератор зондирукнцих импульсов возбуждает второй преобразователь . Импульс с.второго генератора поступает на входы первого блока задержки и первого блока управления . Первый блок задержки вырабатывает импульс длительностью 4t (t „flp ПР время распространения ультразвука в протекторе преобразователя). Задний фронт импульса с первого блока задержки запускает второй блок задержки , который вырабатывает импульс ( - время в течение которо-. го угасают все многократно отраженные ультразвуковые колебания). Задний фронт импульса с второго блока задержки запускает блок измерений. В блоке измерений с задержкой -4t +t от момента начала работы всего устройства начинается формиро- ; вание измеряемого интервала времени. Акустический импульс, излученный вторым преобразователем в изделие, принимается первым преобразователем, с которого через второй усилитель поступает на второй временной селектор . С выхода последнего сигнал поступает на вход третьего блока задержд ки, который вырабатывает импульс дли- ® тельностью -tLq задний фронт которого запускает первый генератор импульсов и второй блок управления. Первый генератор зондирующих импульсов возбуждает первый преобразователь, который излучает ультразвуковой импульс , принимаемый вторым преобразоваг телем. Далее сигнал через последовательно соединенные первый усилитель и первый временный селектор поступает на блок измерений, в котором заканчи- I вается формирование конечного интервала времени Т --2i; +4t +t ком Mjg -пр Ъ°-д где - время распространения ультразвука в контролируемом изделии, из которого определяется t . Зна-- . чит длительность измеряемого блоком измерения временного интервала равна T, 2t,, . ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (g1) 4 С 01 И 29/00

«" Ц(Р(i7)„ .)и vari

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БИБ.1 Я:>1 1., ;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3909844/25 28 (22) 12.06.85 (46) 23.10.86. Бюл. Р 39 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) M.Â, Королев, Б.П. Стариков, А.А. Коновалов и А.Е. Карпельсон (53) 534.232 (088.8) (56) Дефектоскопия. 1984, У 7, с. 86, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕ»

НИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может .быть использовано для определения физико-механических характеристик строительных конструкций. Целью изобретения является расширение объема использования за счет исключения кабельной связи между блоками излучения и приема ультразвука. В устройстве для измерения времени распространения ультразвука второй генератор зондирукнцих импульсов возбуждает второй преобразователь. Импульс с.второго генератора поступает на входы первого блока задержки и первого блока управления. Первый блок задержки вырабатывает импульс длительностью 4е (t„,— время распространения ультразвука в протекторе преобразователя). Задний фронт импульса с первого блока задержки запускает второй блок за держки, который вырабатывает импульс

С д (с — время в течение которо» го угасают все многократно отраженные ультразвуковые колебания). Задний фронт импульса с второго блока задержки запускает блок измерений.

В блоке измерений с задержкой T„,-4t +t от момента начала работы

0Р 3 $ всего устройства начинается формиро ванне измеряемого интервала времени. .Акустический импульс, излученный вторым преобразователем в изделие, принимается первым преобразователем, с которого через второй усилитель поступает на второй временной селек тор. С выхода последнего сигнал поступает на вход третьего блока задержки, который вырабатывает импульс дли» Е

I тельностью t =, задний фронт которого запускает йервый генератор импульсов и второй блок управления. (Первый генератор зондирующих импуль сов возбуждает первый преобразователь, ф который излучает ультразвуковой импульс, принимаемый вторым преобразова-, телем. Далее сигнал через последовательно соединенные первый усилитель и первый временный селектор поступает на блок измерений, в котором заканчи-: вается формирование конечного интервала времени Т =-?1 +4t +t юкон и ЗЯ 3<9 где С„- время распространения ультразвука в контролируемом изделии, иэ которого определяется t, Зна-.. и3я

Чит длительность измеряемого блоком измерения временного интервала 3: равна Т„& „Т„1„--2с„ „. 1 ил. 3ь

1?65591

Изобретение относится к измерительной технике и .может быть использовано для определения физико-механических характеристик строительных конструкций

Цель изобретения - расширение объема использования за счет исключения кабельной связи между блоками излучения и приема.

На чертеже:изображено устройство 1 для измерения времени распространения ультразвука.

Устройство для измерения времени распространения ультразвука содержит последовательно электроакустически соединенные первый генератор 1 зондирующих импульсов, первый преобразователь 2, второй преобразователь

3, первый усилитель 4 и первый временной селектор 5, первый блок 6 управления, выходом соединенный с управляющим входом первого временного селектора 5, первый блок 7 задержки и блок 8 измерений. Устройство также содержит второй генератор 9 зондирующих импульсов, соединенный с входами второго преобразователя 3, первого блока 6 управления, первого блока 7 задержки и первого усилителя 4,последовательно соединенные второи усилитель 10, соединенный с выходом первого преобразователя 2, I и второй временной селектор 11, второй блок 12 управления, соединенный с управляющим входом второго временного селектора 11 и второй блок 13 задержки, входом соединенный с выходом первого блока 7 эадержки, выходом - с первым входом блока S изме рений.

Третий блок 14 задержки вхо,цом соединен с выходом второго временного селектора 11, выходом - с входами второго блока 12 управления и первого генератора 1 зондирующих импульсов, а второй вход блока 8 измерений соединен с выходом первого временного селектора 5. Предусмотрена установка первого и второго преобразователей 2 и 3 на поверхности контролируемого изделия 15, Устройство для измерения времени распространения ультразвука работает следующим образом, Второй генератор 9 зондирующих импульсов вырабатывает короткий .;элект-. рический импульс, который возбуждает второй преобразователь 3. Одновремен.но этот же импульс поступает на вход первого блока 6 управления. В результате первый блок 6 управления закрывает первый временной селектор

5, который не пропускает на второй вход блока 8 измерений принимаемые вторым преобразователем 3 сигналы многократных отражений акустического импульса„ излученного в изделие

15 вторым преобразователем 3. Корот»

0 кий электрический импульс, поступивший на вход первого блока 7 задержки, запускает первый блок 7 задержки, который вырабатывает импульс длительностью 4t где t„ вре15 мя, за которое ультразвуковой импульс проходит сквозь протектор (не показан) первого или второго преоб разователей 2 или 3. Задним фронтом выходного импульса первого блока 7

20 задержки запускается второй блок 13 задержки, котарый1 вырабатывает импульс длительностью С, причем это время выбирается большим, чем время угасания многократных отражений

25 ультразвукового импульса, излученного в иэделие 15 вторым преобразователем З..Время t выбирается рав ным 100-150 мс, так как именно за это время заканчиваются все ревер30 берационные процессы в бетонах различных марок, Задний фронт импульса, снимаемого с выхода второго блока 13 задержки и поданного на первый вход блока 8 измерений, запускает этот блок. В результате в блоке 8 измерений с задержкой TÄ Ä =4t„ +t от момента начала работы всего устройства начинается формирование изме-" ряемого интервала времени.

Акустический импульс, излученный вторым преобразователем 3 в изделие

15, проходит сквозь изделие 15 и а протекторы двух пьезопреобразовате-. лей 2-"и 3 и принимается первым Рре45 образователем 2. С выхода последнего электрический сигнал поступает ..во второй усилитель 10, а с него - на вход второго временного селектора 11.

С выхода селектора ll сигнал идет на вход третьего блока 14 задержки, ко» торый вырабатывает импульс длительностью С (точно такбй же, как и о второй блок 13 задержки). Задний фронт импульса, сформированного третьим блоком 14 задержки, запускает . 55 первый генератор 1 зондирующих им-.

: пульсов и второй блок 12 управления.

Первый генератор 1 возбуждает первый1 преобразователь 2, который излучает формулаизобретения

Устройство для измерения времени распространения ультразвука, содержащее последовательно электроакустически соединенные первый генератор зондирующих импульсов, первый преоб разователь. второй преобразователь, первый усилитель, первый временной селектор, первый блок управления, выходом соединенный с управляющим входом первого временного селектора, первый блок задержки и блок измерений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения объема использования, оно снабжено вторым генератором зондирующих, импульсов, соединенным с входами первого блока управления, первого блока задержки, первого усилителя и второго преоб разователя, последовательно соединенными вторым усилителем, соединен» ным с выходом первого преобразова-„ теля, и вторым временным селектором, вторым блоком управления, соединенным с управляющим входом второго временного селектора, вторым блоком задержки, входом соединенным с выходом первого блока задержки, выходом - с первым входом блока измере ний, третьим блоком задержки, вхо» дом соединенным с выходом второго временного селектора, выходом - с входами второго блока управления и первого генератора зондирующих им пульсов, а второй вход блока измере» ний соединен с выходом первого вре менного селектора.

3 12655 в изделие 15 ультразвуковой импульс.

Одновременно с этим второй блок 12 управления закрывает второй времен ной селектор 11, который не пропускает на вход третьего блока 14 задержки сигналы с второго усилителя

10, принятые первым преобразователем

2 и появившиеся в результате многократных отражений в изделии 15 ультразвукового импульса, излученного 10 первым преобразователем 2, Акустический импульс, излученный первым преобразователем 2, проходит контролируемое изделие 15, протекторы двух пьезопреобразователей 2 и 3 принимается вторым преобразователем

3, усиливается в первом усилителе

4 и .через открытый уже к этому моменту первый временной селектор 5 поступает,на второй вход блока 8 измерений. В результате в последнем с задержкой Т„,„ заканчивается формирование измеряемого интервала времени.

Время задержки T „ (от момента 25 начала работы всего устройства) вычисляется следующим образом, В результате возбуждения второго преобразователя 3 коротким электрическим импульсом от второго генератора 9 в .изделие 15 излучается ультразвуковой

1 импульс, который проходит через изделие 15 за время t„ .Кроме того, этот импульс проходит через протекторы обоих преобразователей 2 и 3.

Значит этот ультразвуковой импульс уже задержан на время й„ +2с„, . В первом преобразователе 2 этот ультразвуковой импульс преобразуется в электрический, проходит второй уси40 литель 10, второй временной селектор 11 и поступает в третий блок 14 .4 задержки. Задний фронт импульса, выходящего из третьего блока 14 задержки имеет (как было описано) допол- .

45 нительную задержку t „ . Значит пер а9 ° вый генератор 1 запускается импульсом задержанным в общей сложности на время „ +2t +t . Этот электрический импульс с выхода первого, генератора 1 поступает на первый

50 преобразователь 2, который излучает в изделие ультразвуковой импульс.

Этот импульс проходит по иэделию 15 и принимается вторым преобраэовате» ,лем 3, при этом он задерживается на время й„ 9 +2 „Р . С выхода второго

91 4 преобразователя 3 этот электрический импульс через первый усилитель 4 и

| первый временной селектор 5 поступает на второй вход блока 8 измерений и заканчивает формирование измеряемого этим блоком временного интервала. Таким образом, полное время задержки этого имупульса Т,„ =

=2t +4t +t . Значит длительность и 9 пР : Я измеряемого блоком 8 временного интер вал а равна

=Т -Т =(2t +4t +t „ )и9м Коп мюц (И 9 пР. Ъ 9 — (4t +t ) =2t пР Ъ Я . "39

Таким образом, измеряемый устройством, временной интервал оказывается прямо пропорциональным длительности распространения ультразвукового импульса в изделии.

) 265591

Составитель Г. Рыжакова

Редактор Н. Яцола Техред Н.Глущенко Корректор М.Пожо

Заказ 5653/37 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4