Измеритель коэффициента затухания ультразвука в материалах

Измеритель коэффициента затухания ультразвука в материалах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(! 11 576537

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Секиалиотических

Ресоублик (61) Дополнигельное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.08.74 (21) 2057324/28 (51) М. Кл."- G 01N 29!00 с присоединением заявки №

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетснь № 38 (45) Дата опубл«кова«пя описания 13.10.77 (53) УДЫ, 620.179.1G (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. А. Кеслер и В. В. Шинкарев (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ

УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ

Гооударствеиный комитет (23) П

Приоритет

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества материалов, в частности к конструкции измерителей коэффициента затухания ультразвука в материалах.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является измеритель коэффициента затухания ультразвука в материалах, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний, пьезопреобразователь, приемник, селектор полезных сигналов и подсоедине«ный к выходу селектора полезных сигналов блок измерения отношения амплитуд (1)

Известный измеритель «е обеспечивает высокой точности измерения, так как на результирующую погрешность в значительной степени оказывают влияния погрешности от двух время-амплитудных преобразователей и двух измеритслсй отношения амплитуд импульсов.

Кроме того, известный измеритель имеет низкую производительность как в ручном, так и в автоматическом режимах из-за того, что время-амплитудные преобразователи имеют малый динамический диапазон работы.

С целью повышения точности пзмсрс«ия предлагаемый измеритель снабжен подключенными к выходу селектора полезных сигналов и последовательно сосди«е«ным« преобразователем интервала времени в частоту, вторым селектором, счетным блоком «цифровым индикатором, а выход блока измерения отношения амплитуд соединен с вторым входом второго селектора.

5 С целью увеличен«я производительности преобразователь интервала времени в частоту выполнен в виде двух замкнутых цепей, первая из которых состоит из последовательно соединенных между собой схемы сравнения, 10 генератора линейного напряжения и ключа, вторая — из схемы сравнения первой цепи, ключа и блока запоминания, второй выход которого соединен с вторым входом гснератора линейного напряжения.

15 На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого измерителя; на фпг. 2 — блок-схема преобразователя интервала времени в частоту.

Измеритель коэффициента затухания содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 ультразвуковых колебаний, пьезопреобразователь 3, приемник 4, селектор 5 полезных сигналов, подсоединен«ыс к выходу селектора полезных сигналов блок 6 измерения отношения амплитуд и преобразователь 7 интервала времени в частоту, второй селектор 8, счетный блок 9 и цифровой и«дикатор 10. Один вход селектора 8 связан с выходом llj)c oáðàçîâàòåëÿ 7 и«тсрвала времени в частоту, а второй вход — с выходом блока

30 б измерения от«ошс«ия амплитуды. Прсобра576537 зователь 7 ингериала времени в частоту Выполнен в виде двух замкнутых цепей, первая из которых состоит из последовательно соединенных между собой схемы 11 сравнения, генератора 12 линейного напряжения и ключа 5

13, вторая — пз схемы 11 сравнения первой цепи, ключа 14 и блока 15 запоминания, второй выход которого соединен с вторым входом генератора 12 линейного напряжения. Ключи

13 и 14 цепей управляются генераторами 16 lp и 17 импульсов.

Измеритель работает следующим образом.

Генератор 2 через пьезопреобразователь 3 возбуждает упругие колебания в исследуемом образце 18, которые, многократно отражаясь 15 от плоскопараллельных поверхностей образца и затухая в нем, воспринимаются пьезопреобразователем 3 и, преобразуясь в электрические импульсы, усиливаются в приемнике 4.

Видеоимпульсы с выхода приемника 4 по- 20 ступают на селектор 5 полезных сигналов и далее на блок 6 измерения отношения амплитуд и преобразователь 7 интервала времени в частоту.

С выхода блока 6 на первый вход селектора 25

8 поступает временной интервал, пропорциональный логарифму отношения амплитуд импульсов, а на второй вход селектора 8 — последовательность коротких импульсов с преобразователя 7, период следования которых равен временному интервалу между двумя отселектированными полезными сигналами. При выборе постоянной времени т в блоке измерения логарифма отношения амплитуд с учетом скорости колебаний числа счетных импульсов, приходящихся на 1 дБ, и с учетом двойного времени прохождения импульса УЗК в изделии с минимальной толщиной с выхода селекторного блока 8 на вход счетного блока 9 поступает и регистрируется индикатором 10 число импульсов, пропорциональных коэффициенту затухания УЗК, не зависящим от толщины исследуемого образца.

Работа преобразователя времени т в частоту 1/т заключается в следующем. 45

Передним фронтом преобразуемого интервала запускается генератор 12 линейного напряжения, а задним фронтом — генератор 16 импульсов, импульсом которого останавливается изменение напряжения на зарядной емко- 5р сти генератора 12. Это напряжение с помощью схемы 11 сравнения и нормально открытого ключа 14 запоминаегся в блоке 15. Одновременно импульс с первого выхода генератора

16 импульсов открывает ключ 13, а с другого выхода закрывает ключ 14. В момент времени, соответствующий заднему фронту генератора 16, запускается генератор 12. Когда напряжение генератора достигнет значения, запомненного в блоке 15, схема 11 сравнения выдает короткий импульс, который через открытый ключ 13 снова запускает генератор 12, и этот цикл повторяется до тех пор, пока открыт ключ 13. С выхода преобразователя следуют короткие импульсы с частотой, равной 1/т.

Анализ погрешности описываемого измерителя показал, что погрешность измерения снизилась примерно в два раза, динамический диапазон работы увеличен, то есть производительность контроля стала выше.

Формула изобретения

1. Измеритель коэффициента затухания ультразвука в материалах, содержащий последовательно соединенные синхронизатор, генератор ультразвуковых колебаний, пьезопреобразователь, приемник, селектор полезных сигналов и подсоединенный к выходу селектора полезных сигналов блок измерения отношения амплитуд, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен подключенными к выходу селектора полезных сигналов и последовательно соединенными преобразователем интервала времени в частоту, вторым селектором, счетным блоком и цифровым индикатором, а выход блока измерения отношения амплитуд соединен с вторым входом второго селектора.

2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, преобразователь интервала времени в частоту выполнен в виде двух замкнутых цепей, первая из которых состоит из последовательно соединенных между собой схемы сравнения, генератора линейного напряжения и ключа, вторая — из схемы сравнения первой цепи, ключа и блока запоминания, второй выход которого соединен с вторым входом генератора линейного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 348933, кл, G 01N 29/04, 1970.

576537

Фиг. 1

Выкад

Pea. 2

Составитель О. Строганова

Техред И. Михайлова

Корректор Н. Аук

Редактор Н. Аристова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2290/3 Изд. № 512 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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