Цифровой измеритель скорости ультразвука

Цифровой измеритель скорости ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I, описА "ик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11697911 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-???? (22) ???????????????? 300977 (21) 2529907>

6 01 N 29/ ) 4 с присоединением заявки Нов

Государственный номитет

СССР ио делам изобретений и отнрытий (23) Приоритет— (53) УДК б20. 179..16 (088.8) Опубликовано. 15.11.796юллвтень М 42

Дата опубликования описания 17.11.79 (72) Авторы изобретения

А .В. Тамулис, С.И. Антанайтис, Р-И,Ю. Капсис и В.И. Дикавичюс (71) Заявитель

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54) ЦИфРОВОР ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к области . неразрушающего контроля ультразвуковым методом и может быть использовано в автоматизированных системах контроля.

Известен цифровой измеритель скорости ультразвука, содержащий ультразвуковые преобразователи, генератор, приемник, линию задержки и селектор(1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является цифровой измеритель скорости ультразвука, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих им- 1з пульсов, излучающий преобразователь, принимающий преобразователь, первый триггер и первый ключ, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, второй триггер и второй 2О ключ, счетчик импульсов и кварцевый генератор (2) .

Недостатком известных измерителей является низкая точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что предлагаемый цифровой измеритель снабжей регулируемой линией задержки, включенной между генератором эондирую- ЗО щих импульсов и первым триггером, и разностным делителем частоты, первый вход которого соединен с выходом кварцевого генератора, второй вход — с первым входом второго триггера, третий вход с выходом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу кварцевого генератора, а выход раэностного делителя частоты — со вторым входом второго триггера, выход усилителя соединен с входами генератора зондирующих импульсов и второго ключа, счетчик импульсов включен между раэностным делителем частоты и вторым ключом

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 временные эпюры, поясняющие работу схемы.

Цифровой измеритель скорости ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1 эондирующих импульсов, излучающий преобразователь 2 принимающий преобразователь, усилитель 4, первый триггер 5 и первый ключ б, последовательно соединенные генератор 7 тактовых импульсов, второй триггер 8 и второй ключ 9, счет— чик 10 импульсов, кварцевый генератор 11, регулируемую линию 12 задержб 97911 з п =- — +1, д (.о! о дп э д1 82

Формула изобретения

Сэ гэ+гВ1+ СВ2 ки, включенную между генератором 1 зондирующих импульсов и первым тригrepoM и раэностный делитель ) 3 частоты, первый нход которого соединен с выхоцом кварцевого генератора 11, второй вход — с первым входом второго триггера 8„ третий вход — с выходом первого ключа б, второй вход которого подключен K выходу кварцевого генератора, а выход раэностного делителя частоты соединен со вторым входом второго триггера 8, выход усилителя 4 соединен со входами генератора ) зондирующих импульсов и второго ключа 9, счетчик 10 импульсов .включен между раэностным делителем 13 частоты и вторым ключом 9. Кроме того, измеритель содержит акустические нолноводы 14 и 15.

В начальный момент t.„ (фиг. 2а) генератор 1 зондирующих импульсов возбуждает излучающий преобразова- 20 тель 2. При этом генератор 1 запускается н автоколебательном режиме с периодом где — время прохождения ультразвуковой волны через исследуемую г.".ре п,у; 30 время задержки н электрических цепях измерителя; время прохождения волны через акустические волноноды. 35

Ультраэнуковой импульс, распространяясь по акустическому нолноводу

14, задерживается на время ), проходит исследуемую среду, распространяясь по акустическому волноводу 15, 40 задерживается на время18 и принимается преобразователем 3, в котором преобразуется н электрический и поступает на нход усилителя 4. В усилителе формируется сигнал (фиг. 2в) с нормированной амплитудой и дли- 45 тельностью, задержанный относительно времени поступления электрического сигнала на вход усилителя на время .

Сформированный сигнал с выхода 50 усилителя переводит генератор 1 зондирующих импульсов в режим синхрокольца с периодом повторения

"о а + э + & + Ва первый триггер 5 — в единичное состояние и поступает на вход регулируемой линии 12 задержки, время задержки. в которой устанавливается

Задержанный сигнал (фиг. 2г) с выхода регулируемой линии задержки поступает на вход первого триггера 5 и переводит его в нулевое состояние, и результате чего на ныходе триггера формируется прямоугольный импульс (фиг. 2д) длительностью Гэ, Этот импульс открывает ключ б, на второй вход которого nocòóïàåò сигнал с выхода кварцевого генератора 11. На выходе ключа образуется серия импульсОв. Количество импульсов в серии где t — период повторения кварцевoro генератора. Обычно д t о т. .Эти импульсы поступают на вычитающий вход раэностного делителя 13 частоты. На суммирующий вход делителя поступают импульсы с выхода кварценого генератора. Общее число импульсов, записанных н делитель, составляет И = п — п,где п — число импульсов, поступивших на суммирующий вход разностного делителя 13 частоты. Следовательно, база измерения расширяется и становится равной о

Т„=т + — (-сэ+ Г г ).

О С< э 81 42

Отсюда видно, что число импульсов, записанных в счетчике 10, будет равно численному значению скорости ультразвука в среде.

В момент времени t< (фиг. 2ж) генератор 7 тактовых импульсон сбрасывает разностный делитель 13 частоты в нулевое состояние, а триггер 8 переводит в единичное состояние. Этим импульсом (фиг. 2и) открывается ключ

9, и импульсы (фиг. 2л) автоциркуляции суммируются в счетчике 10 импульсон. Импульсы (фиг. 2е) с выхода генератора 11 поступают на суммирующий вход разностного делителя 13 частоты. Импульс (фиг. 2к) с выхода делителя 13 переводит триггер 8 в нулевое состояние, в результате прекращается счет импульсов в счетчике 10.

Таким образом, цифровой измеритель скорости ультразвука позволяет исключить погрешность измерения, нызнанную задержкой в цепях генератора и приемника, а также в акустических волнонодах, что позволяет уменьшить погрешность измерений.

Цифровой измеритель скорости ультразвукаука, содержащий последов ат ел ь но соединенные генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразова†тель, принимающий .преобразователь, усилитель, первый триггер и первый ключ, последовательно соединенные генератор тактовых импульсон, вто -..й триггер и второй ключ, счетчик им697911

uz. 1

<Риг.

Составитель Л. Лущенко

Редактор Л. натанова Техред 3. Чужик КоРРектор М. и гула

Заказ 69? О /32 Тираж 10 7 3 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пульсов и кварцевый генератор., о тличающийся тем,что,с целью повышения точности измерений, он снабжен регулируемой линией задержки, включенной между генератором зондирующих импульсов и первым триггером, и раз ностным делителем частоты, первый вход которого соединен с выходом кварцевого генератора, второй вход. — с первым входом второго триггера, третий вход — с выходом первого ключа, второй вход которого подключен к выходу кварцевого генератора, а выход разностного делителя частоты — со вторьм входом второго триггера, выход усилителя соединен со входами генератора зондирующих импульсов и второго ключа, счетчик импульсов включен между разностным делителем частоты и вторым клучом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2366121/10, кл. G 01N

29/00, 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке t) 2456143/28, кл. G 01 N 29/00, февраль 1977 (прототип) .