Цифровой измеритель длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний

Цифровой измеритель длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналмстмческмв

Реслублнк

<ц789906 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09. 08. 78 (21) 2658835/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2312.80. Бюллетень № 47 (51)М. Кл.з

G01 R 29/02

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и откр ытн и (53) УДК 621. 317. .325 (088.8) Дата опубликования описания 23. 12. 80 (72) Авторы изобретения

П.С. Витюк, В. Д. Куляка, И. A. Нестеренко и С. И. Ногин

Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР (71) 3а яв ител ь (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ФРОНТА

ПЕРВОГО ВСТУПЛЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ

УЛЬТРАЗВУКОВЬИ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в автоматических системах измерения и неразрушающего контроля. 5

Известно устройство для измерения длительноСти фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний, содержащее синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, приемо- 10 передающий электроакустический преобразователь, усилитель, электроннолучевую трубку, блок ждув.ей развертки, схему задержки запуска резвертки и аналого-цифровой преобразователь (1).15

Недостатком этого устройства является низкая точность, сложность процесса измерения и высокая трудо еМкость.

Наиболее близкий предлагаемому 2п цифровой измеритель длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний содержит синхронизатор, приемо-передающий электроакустический преобразователь, 25 усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, два пороговых блока и аналого-цифровой преобразователь(2). .Недостатком этого устройства является большое время измерения. 30

Цель изобретения — уменьшение времени измерения.

Для достижения указанной цели. цифровой измеритель длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний, содержащий генератор зондирующих импульсов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход — с входом приемо-передающего электроакустического преобразователя, выходом подключенного ко входу усилителя с регулируемым коэффициентом.усиления, выход которого связан с входамй двух пороговых блоков, выходами подкл оченных ко входам "Старт" и "Стоп" аналого-цифрового преобразователя, снабжен генератором напряжения, циклически меняющегося по заданному закону, формирователем стробирующих.импульсов, блоком совпадения и третьим пороговым блоком, вход которого связан с выходом усилителя, а выход — с первым входом блока совпадения, выход которого соединен с входом "Сброс" аналого-цифрового преобразователя; а второй вход †.с выходом формирователя стробирующих импульсов, вход запуска которого подключен к выходу первого

7 9906

Формула изобретения

65 порогового блока, причем выход генератора напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону, связан с управляющим входом усилителя. . На чертеже представлена структурйая электрическая схема предлагаемого измерителя.

Устройство состоит из синхронизатора 1, генератора 2 зондирующих импульсов, приемо-передающего электроакустического преобразователя 3, усилителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления, генератора 5 напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону, первого, второго и третьего пороговых блоков 6,7 и 8, аналого-цифрового преобразователя 9, формирователя 10 стробирующих импульсов, блока 11 совпадения и исследуемой среды 12.

Устройство работает следующим об- . разом.

Исследуемые периодически повторяющиеся импульсы (пачки) ультразвуковых колебаний подаются на вход усилителя 4 с выхода приемо-передающего преобразователя 3. Импульсы ультразвуковых колебаний возбуждаются в приемо-передающем преобразователе .3 с помощью генератора зондирующих импульсов 2, запускаемого синхронизатором 1, работающим в режиме автоколебаний.

На управляющий вход усилителя 4 подается циклически изменяющееся по заданному закону напряжение с выхода генератора 5. Главно регулируемый коэффициент усиления усилителя 4 в начале цикла максимален и монотонно убывает по мере изменения напряжения генератора 5. Период изменения этого напряжения выбирается во много раз большим периода посылки зондирующих

Импульсов. Огибающая дискретных значений уровня импульсов ультразвуковых колебаний на выходе усилителя 4 при этом повторяет закон изменения его коэффициента усиления. Усиление ко,лебаний с выхода усилителя 4 подаются на входы пороговых блоков 6,7 и 8.

Уровни срабатывания этих блоков выбираются соответственно равными

К О 2 oz о ние амплитуды первого вступления импульсов ультразвуковых кОлебаний на выходе усилителя .11 К и К вЂ” относительные значения уровней фронта первого .вступления, на которых производится измерения длительности

Фронта). С выходов пороговых блоков

6 и 7 снимаются импульсы, временной интервал между которыми равен длительности фронта первого вступления..Эти импульсы поступают на входы,"Старт" и "Стоп" аналого-цифрового преобразователя 9. Формируемый в момент достижения уровня К„АО импульс снимается также со второго вы5

30 хода порогового блока 6 и поступает на вход запуска формирователя стробирующих импульсов 10, который формирует одиночный импульс с длительностью, выбираемой из условия т„7 Ь Сэ, где Т вЂ” длительность первого периода импульсов (пачек) ультразвуковых колебаний, ТЭ -длительность фронта первого, вступления до его экстремума.

Стробирующий импульс с выхода

Формирователя 10 подается на второй вход блока 11 совпадения, на первый вход которого поступают импульсы с выхода порогового блока,8. Этот импульс отделяет первое вступление каждой пачки ультразвуковых колебаний от остальной ее части, что позволяет производить измерение длительности фронта первого вступлечия с учетом изменения его амплитуды.

При величине амплитуды первого вступления на выходе усилителя 4 большей на выходе порогового блока 8 и затем на выходе блока 11 совпадения появляется импульс, осуществляющий сброс показаний ЛЦГ 9 на нуль.

С уменьшением коэффициента усиления усилителя 4 в очередной из циклов посылки зондирующих импульсов амплитуда первого вступления становится меньшей Л, сброса АЦП 9 не происходит и осуществляется цифровая индикация значений длительности фронта первого вступления. предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое приведение амплитуды гервого вступления импульсов ультразвуковых колебаний к заданному уровню, а также позволяет упростить измерение длительности фронта первого вступления импульсов ультразвуковых колебаний, снижая при этом трудоемкость и повышая точность.

Цифровой измеритель длительности

Фронта первого вступления имгульсов ультразвуковых колебаний, содержащий генератор зондирующих импульсов, вход которого соединен с выходом синхронизатора, а выход — с входом приемо-передающего электроакустического преобразователя, выходом подключенногд ко входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого связан с входами двух пороговых блоков, выходами подключенных ко входам "Старт и "Стоп" аналого-цифрового преобразователя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения, он снабжен генератором напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону, формирователем стробирующих импульсов, блоком совпа789906

Составитель В. Лившиц

Редактор А. Маковская Техред М.Рейвес Корректор Г. Решетник

Заказ 9034/46 Тираж 1019 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 5 -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дения и третьим пороговым блоком, вход которого связан с выходом усилителя, а выход — с первым входом блока совпадения, выход которого соединен с входом "Сброс" аналогоцифрового преобразователя, а второй вход — с выходом формирователя стробирующих импульсов, вход запуска которого подключен к выходу перЙого порогового блока, причем выход генератора напряжения, циклически изменяющегося по заданному закону, связан с управляющим входом усилителя.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 407523, кл. Ci01 R. 29/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 211113, кл. 42 К 46/06, 1968(прототип ).