Устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале

Устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1л5О2324

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СЗФЩЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

"/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.06.74 (21) 2038200/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.76. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 13.07.76

01 N 33/34

01 N 29/00 (51) М.Кл. т.т

Государственнь:й комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК Л620.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

Р.-И. Ю. Кажис и К.-В. Ю, Бернатонис

Каунасский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА В ДВИ)КУЩЕМСЯ ЛИСТОВОМ

МАТЕРИАЛ Е

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества и определения механических свойств листовых материалов, в частности бумаги, картона, обувного картона, искусственных мягких кож,,полимерных пленок и других материалов.

Известно устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале, например в бумаге, содержащее генератор зондирующих импульсов, излучатель и основной приемник акустических колебаний и схему измерения.

Цель изобретения — увеличение точности и надежности устройства в работе.

Для этого предлагаемое устройство снабжено вспомогательными излучателем и приемником акустических колебаний, установленных рядом с основным приемником. Схема измерения содержит ведущий генератор импульсов, два триггера, генератор прямоугольных импульсов и схему сравнения. Ведущий генератор импульсов соединен с вспомогательным излучателем и входом первого триггера, второй вход которого соединен с генератором зондирующих импульсов и посредством формирующей цепи с вспомогательным приемником, а выход — с генератором треугольных импульсов, выход которого соединен с одним из входов схемы сравнения непосредственно, а со вторым через делитель напряжения и пиковый детектор, причем выход схемы срав пения соединен с одним из входов второго триггера, второй вход которого посредством второй формирующей цепи соединен с основным приемником акустических колебаний.

Измерение скорости распространения акустических импульсов производится полубесконтактным методом, а для увеличения точ1о:ности элиминирования т — в ремени распространения акустического сигнала в воздушном зазоре между листовым материалом и приемником введена дополнительная электронноакустическая система.

15 Прямоугольный импульс,с триггера 4 поступает на генератор б треугольных импульсов. На выходе генератора треугольных импульсов образуется импульс, изображенный на эпюрах VI — VIII сплошной линией. Крутизна

2ц заднего фронта треугольного импульса регулируется подбором параметров схемы генератора б. Полученный треугольный импульс одновременно подается на делитель напряжения 7 с коэффициентом деления /2 и на один

25 вход схемы сравнения 9. Напряжение на выходе делителя напряжения 7 изображено на эпюрах VI — VIII пунктирной линией. Полученный импульс с делителя напряжения подается в пиковый детектор 8, преобразуется зО в,нем в постоянное напряжение, величина ко502324

30 торого равна амплитудному значению треггольного импульса на выходе делителя напряжения.

Напряжение с пикового детектора подается на другой вход схемы сравнения 9. В момент времени,,когда напряжение на обоих входах становится равным, схема сравнения 9 вырабатывает короткий электрический импульс (эпюра IX). Этот импульс при соответствующем подборе параметров схемы треугольного импульса сдвинут относительно импульса зондирующих импульсов генератора 5

:-а временной интервал т, т. е. на время, рав .юе времени распространения зондирующего акустического импульса от листа материала о ocHQBHQI приемника акустических колебаний. Импульс, полученный на схеме сравнечия опрокидывает триггер 12 (эпюр а ХП) .

Электрический импульс генератора 5 поступает на излучатель 18 и возбуждает в движущемся листовом материале акустический импульс. Этот зондирующий акустический импульс распространяется по листовому материалу частично, излучается в воздух и при:«имается основным приемником 14.

На фиг. показана блок-схема предлагаемого устройства, схема содержит ведущий ге .ератор 1, первый усилитель 2, первое формирующее устройство 8, первый триггер 4, генератор 5 зондирующих импульсов, генератор б треугольных импульсов, делитель 7 напряже.ия, пиковый детектор 8, схему сравнения 9, второй усилитель 10, второе формирующее устройство 11, второй триггер 12, излучатель 18, основной приемник 14 акустических колебаний — вспомогательный излучатель 15, вспомогательный приемник 1б акустических колебаний.

На фиг. 2 представлены эпюры иипульсов, получаемых в разных узлах измерительного тракта в течение одного периода измерения.

Устройство раоотает следующим образом.

Вначале ведущий генератор 1 возбуждает зспомогательный излучатель 15 одновремен-«о опрокидывая триггер 4. Акустический импульс распространяется в воздухе до движу цегося листового материала 17, отражается и принимается вспомогательным приемником

1á акустических колебаний. Принятый акустический импульс усиливается усилителем 2 (эпюра II). Временный сдвиг между импульсом ведущего генератора и принятого отра1 женного импульса равен 2то, где т= — (1— расстояние между приемником 1б и листовым материалом, à v — скорость акустических колебаний в воздушной среде). Сигнал с выхода усилителя 2 поступает на формирующую цепь, которая принятый сигнал преобразует в короткий импульс постоянной амплитуды (эпюра I I I) . Этот импульс опро!сидывает

60 триггер 4 (эпюра IV) и запускает генератор зондирующих импульсов 5 (эпюра V).

С выхода приемника принятый сигнал поступает на усилитель 2. С выхода усилителя импульс поступает на формирующую цепь (эпюра Х!), выходной сигнал которой опрокидывает триггер 12 (эпюра ХП). Длительность импульсов на выходе триггера 12,равна времени распространения зондирующих акустических импульсов по листовому материалу т„. Если сравнить эпюры V и Х, то видно, что время распространения зондирующего сигнала тр — — т„+ то, но при помощи дополнительной электро-акустической системы исключается. При известной базе измерения l u ! измеренном т„по формуле v = — — точно опре Н деляется скорость ультразвука в движущемся листовом материале. Для того, чтобы зондирующая и дополнительная электронно-акустическая системы не имели паразитных связей, они работают на разных частотах.

Поскольку устройство обеспечивает измерение скорости распространения акустических колебаний в листовом материале путем бесконтактного снятия сигнала и автоматически элимииирует время распространения акустического сигнала в воздушном зазоре и между листовым материалом и приемником, надежность и точность измерения значительно поповышается.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале, например в бумаге, содержащее генератор зондирующих импульсов, излучатель и основ-ной приемник акустических колебаний и схему измерения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вспомогательными излучателем и приемником акустических колебаний, установленных рядом с основным приемником, а схема измерения содержит ведущий генератор импулсов,,два чригreipa, генератор прямоугольных импульсов и схему сравнения, причем ведущий генератор импульсов соединен с вспомогательным излучателем и входом первого триггера, второй вход которого соединен с генератором зондирующих импульсов и посредством формирующей цепи с вспомогательным приемником, а выход — с генератором треугольных импульсов, выход которого соединен с одним из входов схемы сравне. ия Непосредственно, а со вторым через делитель напряжения и пиковый детектор, причем выход схемы сравнения соединен с одним из входов второго триггера, второй вход которого посредством второй формирующей цепи соединен с основным приемником акустических колебаний.

502324 ггг 7

Составитель В.-В. Бернатонис

Техред М. Семенов Корректор И. Симкина

Редактор В. Смирягина

Заказ 560/858 Изд. № 252 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент»