Устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале

Устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<11670885

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 28.03.77 (21) 2468934 25-28 (51) М.Кл.-" G 01 N 29/04

G 01 N 33/34 с присоединением заявки М—

Государственный комитет (23) Приоритет— ссср (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (53) УДК 620.179.16 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 11.07.79 (72) Авторы изобретения P.-И. Ю. Кажис, К.-В. Ю. Бернатонис и С, И. Антанайтис (71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (64) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА В ДВИЖУЩЕМСЯ

ЛИСТОВОМ МАТЕРИАЛЕ

Изобретение относится к целлюлозно-6vмажной промышленности и предназначено для контроля качества и определения механических свойств листовых материалов ультразвуковым методом, в частности бумаги, картона и других материалов.

Известно устройство для контроля механических свойств бумажного полотна, содержащее электроакустические излучатели и приемники, усилители и генератор (1).

Недостатком его является низкая ñêîрость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале, содержащее генератор зондирующих импульсов, излучатель, подключенный к выходу гoíåð Iтора, последовательно соединенные два приемника, первый усилитель и первый триггер, второй усилитель, вход которого подключен к выходу первого приемника, а выход - к входам триггеров (2).

Недостатком его является низкая точность изм",.ðåíèÿ.

Целью изобрсте является повышение точности измерения.

Для этого предлагаемое устройство снабжено последовательно соединенными третьим приемником, третьим усилителем, треть;1м тригг ро.;1, вход которого подключен к выходу генератора, первым ключом, сумматором, реверсивным счетчиком и блоком вычисления, генератором стабильной частоты, выход которого соединен с вхогдом ключа, последовательчо соединенными кас1.адом задержки, Вход 1(oTopoI Q подкл!Очен к выходу генератора стабильной частоты. и вторым к.почом, вход которого подключен к выходу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, а выход — к второму входу сумматора, последовательно соединенными преобразователем частоты, вхо 1, которого соединен с выходом генератор;, стабильной частоты и третьим ключом, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, при этом три приемника располагаются в плоскости, перпенди20 кулярчой к плоскости листа с обеих его сторон на фиксированном расстоянии относи-.ельно друг,дряз га.

На фиг. 1 представлена блок-схемы предлагаемого устройства; на фиг. 2 — вр2 менные диаграммы, поясняющие работу схемы.

Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, излучатель 2, подкл1очснный и выходу генератора, последоваельио соединенные два приемника 8 и 4, 67088,э усилитель 5 и триггер б, усилитель 7, вхо I которого подключен к вы.;оду приемника 8, а выход — к входам триггеров б и 8, последов:.тельно соединенные приемник 9,, силитель 10, триггер 11, вход которого Io сключен и выходу генератора 1, ключ 12, сумматор 13, реверсивный счетчик 14 и блок 15 вычисления, генератор 16 стабильной частоты, выход которого соединен с входом ключа 12, последовательно соединенные каскад 17 задержки, вход которогэ подключен к выходу генератора 1б, и ключ

18, вход которого подключен к выходу тр.игера 8, второй вход которого соединен с выходом генератора 1, а выход — и вт .рому входу сумматора 13, последовательно соединенные преобразователь 19 частоты, вход которого соединен с выходом генератора 15, и ключ 20, выход которого соед. .— нен с вторым входом реверсивного счетч;:— ка, при этом три приемника располагаютс в плоскости, перпендикулярной к плоскост;, листа с обеих его сторон на фиксированно.»: расстоянии относительно друг друга.

Устройство работает следующим обр:.— зом.

В начальный момент времени tp (см. фиг. 2,а) генератор 1 зондирующих импульсов возбуждает излучатель 2 и одновременно приводит в единичное состоян ие три: гер 8.

Излученный преобразователсм 2 акустический импульс распространяется по листовому материалу, частично излучается в воздух и принимается акустическими приемниками 8, 4 и 9. С выходов приемников принятые сигналы поступают на входы усилителей 5, 7 и 10, на выходах которых образуются импульсы (см. фиг. 2, б, в, г).

При этом импульс на выходе усил ителя

10 имеет временный сдвиг, равный TI —— „

+т,, где,— время задержки в исследуеl, мом материале, а т1 — — — —, где С вЂ” скорость ультразвука в среде, находящейся между приемником и листовым материалом, (например, в воздухе), à l, — расстояние о; приемника 9 до листового материала.

Соответственно временной сдвиг на выходе усилителя 7 равен Т вЂ” — т, + т2, гд .

l, - ==.Временной сдвиг на выходе усилителя 5 по отношению сдвига на выходе усиИ .тителя Лт= —, где Л1 — расстояние меж

С ду приемниками 8 и 4.

Импульсы с выходов усилителей 10 и 7 приводят триггеры 8 и 11 в исходные нуле,IIe состояния, а триггер б — в единичное остояние, который сбрасывается импуль. ом с выхода усилителя 5. Сформирован,".ые прямоугольные импульсы с выходов

1ригггров б, 11 и 8 (см. фиг. 2, д, ж, е) от:.рывают ключи 12, 18 и 20 Напряжение с выхода генератора 1б стабильной частоты

:«,ступает на вход ключа 12 непосредственно (см. фиг. 2 и), а на вход ключа 18 через каскад 17 задержки (см. фиг. 2, к). Время запаз;ывания t, каскада задержки выбрано из ус.-.овия t„ t.„. С. -.„, где l,, — длительность импульса, а т... — период повторения

Iенератора стабильной частоты. При этом висло Ifìïóëüñoâ на выходах ключей 12 и

18 разно У, == — — - +1 (см. фиг. 2 л) и

Е

1 т д

V= "— +1 (см. фиг. 2 лс). Эти серии импульсов поступают Ifa вход сумматора

18, на выходе которого появляется число

II v1IIY;fbcoB IVp= NI+ A g (cM фиг. 2 H). Напряжение с выхода генератора стабильной частоты также поступает через преобразо;атель 19 частоты с коэффициентом Ifpeon1 разования К= — - на вход ключа 20. IIa 1 выходе этого ключа появляется число имЛт

II,,-.ьсов Л ;,= — К+1 (см. фиг. 2о). Серия импульсов Л" с выхода сумматора 18 полупает на суммирующий вход реверсивно. о счетчика 14, а на вычитающий — серия импульсов Л ;, с выхода ключа 20. Суммарное число импульсов, записанных в реверс в..ы". счетчик за один период работы, 2- равно Л =Л, — N,, = — " +1. Если вь. К орать т„=2. 10 — " С, где т=О, 1, 2 ..., то записанное в реверсивный счетчик число

3 импульсов Т равно времени прохождения

/ t ультр звука только через листовой ма;-сриа.. ..

1ход с реверсивного счетчика 14 подает49 ся на илок 15 вычисления, в котором по

:;=-вестной базе измерения Г, и измеренном времени прохождения т, определяется скорость ультразвука и индицируется на табло в цифровой форме.

Предлагаемое устройство позволяет с

HbIcoKoIf точностью измерить скорость ультразвука в движущемся листовом материале за счет снижения дисперсий волн в среде между листовым материалом и приемниками, а также за счет применения цифровых схем.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале, содержащее генератор зондирующих импульсов, излучатель, подключенный и вь:ходу "åíåðàòîðà,,последовательно соеди60 пенные два приемника, первый усилитель и первый триггер, второй усилитель, вход ко—.опогс подключен к выходу первого при;;ш ".-:. выход — к входам триггеров, о т. . и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными третьим приемником, третьим усилителем, третьим триггером, вход которого подключен к выходу генератора, первым ключом, сумматором, реверсивным счетчиком и блоком вычисления, генератором стабильной частоты, выход которого соединен с входом ключа, последовательно соединенными каскадом задержки, вход которого подключен к выходу генератора стабильной частоты, и вторым ключом, вход которого подключен к выходу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, а выход — к второму входу сумматора, последовательно соединенными преобразователем частоты, вход которого

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство

¹ 323738, кл. G 01 Х 33!34, 1970. !

5 2. Авторское свидетельство

¹ 502324, кл. G 01 N 33/34, 1974.

СССР

СССР соединен с выходом генератора стабильной частоты и третьим ключом, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, при этом три приемника расположены в плоскости, перпендикулярной к плоскости листа с обеих сторон на фиксированном расстоянии относительно друг друга.

1 ) !

l

h (айаг. 2

Составитель Л. Лущенко

Техред Л. Камышникова

Редактор О. Юркова

Корректор И. Симкииа

Заказ 455/833 Изд. ¹ 378 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»