Измеритель поглощения ультразву-ka

Измеритель поглощения ультразву-ka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Сецееелкстическмх

Республик

О П И С А Н И Е 815616

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Ъ (22) Заявлено 22.05.79 (2l ) 2767089/25-10 (5 ) М. Кл; а, 01 М 29100 с присоединением заявки Р6—

Говудврственнв|й ноинтет

СССР по делам нзобретеннй н открытей (23) Приоритет—

0"Убликовано 23.03.81, Бюллетень М 11 (53) уд (534.22 (088.8) Дата опубликования описания 25.03.81

А. Иванов, Ю. А. Скрипник, В И. РУикин .П 1 ° ет аров

А. Ф. Яненко и А. И. Лаврийенко

: е

cj . ° .: к:

Киевский технологический институту лй иглой, промышленности (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля изделий и материалов.

Известны устройства контроля параметров изцеиий и материалов, основанные на принципе измерения затухания ультразву- и 5 ковык волн в контролируемом объекте, которые соцержат генератор, измеритель» ную камеру с излучающим и приемным преобразователями, широкополосный усилитель и индикатор 11.

Однако устройства имеют широкополосный тракт преобразования, который ограничивает порог чувствительности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измери»

l5 тель поглощения ультразвука, содержащий последовательно соединенные генератор тестовых сигналов, амплитудный модулятор, измерительную камеру с излучающим

20 и приемным электроакустическими преобразователями, широкополосный усилитель, амплитудный детектор и инцикатор. Это устройство также основано на зависимости контролируемого параметра от поглощения ультразвука P2g.

Недостаток устройства заключается в том, что при измерении поглощения в объектак с большим затуканием, в частности, синтетической кожи в процессе «е изготовления, оно имеет низкую чувствительность и точность измерения.

llenb изобретения - повышение чувствительности и точности измерений в сре .» цак с большим затуханием.

Поставленная цель достигается эа счет того, что измеритель поглощения ультразвука, содержащий послецовательно соединенные генератор тестовык сигналов, амплитуцный моцулятор и измерительную камеру с излучающим и приемным электроакустическими преобразователями, а также амплитуцный цетектор, снабжено послецовательно соециненными низкочастотным генератором, управляемым круговым фазовращателем, амплитудным ограничителем и согласующим каскадом,l, выход которого соединен со входом амп815616 (2) можно

3 литудного детектора, а вход - с выходом . и риемн or o преобр азова тел я, а та кже п оследовательно соединенными между выходом амплитудного детектора и управляю . щим входом амплитудного модулятора избирательным усилителем, установочным фазовращателем и отсчетным аттенюатором, при етом выхon генератора тестовых сигналов соединен со вторым входом управляемого кругового фазовраша теля.

На чертеже изображена блок - схема предлагаемого измерителя.

Измеритель содержит генератор 1 гармонических сигналов (тестовых сигналов частоты 4р }, низкочастотный генератор

2, управляемый круговой фазоврашатель

Э, амплитудный ограничитель 4, измери тельную камеру с двумя электроакустическими преобразователями 5 и 6, согласую щий каскад 7, амплитудный детектор 8, избирательный усилитель 9, установочный фазоврашатель 10, отсчетный аттенюатор

1 1, амплитудный модулятор 1 2.

Устройство работает следующим образом.

С выхода генератора 1 тестовый сигнал частоты < З через амплитудный модулятор 12 поступает на ггередаюший электроакустический преобразователь 5. При этом возбуждается приемный электроакустический преобразователь, амплитуда выходного напряжения которого зависит от степени поглощения ультразвука в контролируемом объекте.

B начальный момент времени напряжение частоты (g на входе согласующего каскада 7 не промодулировано по амплитуде, поскольку на модулируюший вход амплитудного модулятора 1 2 на пряже ние не поступало. Напряжение на выходе преобразователя 6 имеет форму. путем модуляции его с помощью управляемого кругового фазоврашателя 3. Закон .. модуляции задается низкочастотным генератором 2 частоты я . В случае линейной модуляции фазы с частотой Я. напряжение на выходе амплитудного ограничителя 4 имеет вид

u u,c»(t+e(t) „)=

= Uzcos((cc+a)t qz$

I где 0 g u k g — амплитуда и началь15 ная фаза напряжения;

8 (Ц = Р - текущее значение фазы.

В результате суммирования тестового и вспомогательного О сигналов

20 напряжение на входе согласующего каскада 7 принимает вид

0 = v΄ñîü ñà, ö „)

+ (u zi x U „) coo ((cc i e) t q z) =

=.2kU сов|, + coo (яА ц,-.м„

30 к ()„. +U cos((co+ sE)ts yz), (g) me 02 = 0 - К О

Учитывая что С3 >) Я..=, KU cob 1 к1

8® Ч2 Ч ((4} кооь ьА+ jco%((034Я) Я2). где К - коэффициент, зависящий от поглощения ультразвука в контролируемом объекте;

2 фаза напряжения.

Сигнал, поступающий на вход согласующего каскада 7, образуется путем суммирования напряжения тестового сигнала

0 и вспомогательного напряжения 0, снимаемого с выхода амплитудного ограничителя 4.. Ha вхоп амплитудного огра ничителя 4 поступает фазомодулирован. Мое напряжение частоты С ) полученное

Результирующее напряжение U представляет собой амплитудно модулирован )5 ное напряжение частоты b3 с частотой модуляции Я,jg и глубиной модуляции, зависящей от поглощения 2 ультразвука в контролируемом объекте.

Выбирая уровень амплитудного ограничителя 4 достаточным для выделения суммарного сигнала амплитудным детектором 8, можно выделить полезную информацию на низкой частоте g,(2 . Пройдя через избирательный усилитель 9, по5> лезный сигнал частоты Q, (2 поступает через установочный фаз овра ша тель 1 О и отсчетный аттенюатор 11 на модулируюший вход амплитудного модулятора

5 81

12, создавая при соответствующем выбо- ре фазового сдвига, вносимого установочным фаэоврашателем 10 (противофаэном моцулируюшей функции, получейной в результате модуляции фазы), компенсирующую модуляцию. Изменяя отсчетным аттенюатором 11 глубину компенсируюшей модуляции (модулятора 12), можно добиться отсутствия сигнала на входе избирательного усилителя 9. Отсчет измеряем о ro па ра метра производится по шкале предварительно откалиброванного аттенюатора 11.

Таким образом, дополнительное функциональное преобразование тестового сигнала, состоящее в суммировании его с фазомодулированным напряжением, позволяет использовать в тракте усиления избирательный низкочастотный усилитель, что обеспечивает высокую чувствительность, помехоустойчивость и точность измерения поглошения ультразвука в объектах с большим затуханием.

Формула изобретения

Измеритель поглошения ультразвука, содержащий последовательно соединенные генератор тестовых сигналов, амплитудный модулятор и измерительную камеру

5616 6 с излучающим и приемным электроакустическими преобразователями, а также амплитудный детектор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с мелью повышения чувствительности и точности измерений в сре» дах с большим затуханием, оно снабжено последовательно соединенными низкочастотным генератором, управляемым . круговым фазоврашателем, амплитудным щ ограничителем и согласующим каскадом, выход которого соединен со входом амплитудного детектора, а вход - с выходом приемного преобразователя, а также последовательно соединенными между выходом амплитудного детектора и управ ляюшим Входом амплитудного модулятора избирательным усилителем, установочным фазовращателем и отсчетным аттенюатором, при этом выход генератора тестовых сигналов соединен со вто рым входом управляемого кругового фа зовра ша теля.

Источники информации, принятые.,во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 359585, кл. G 01 Я 29/04, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

N 443305, кл. G 01N 29/00, 1972 (прототип).

815616

Составитель E. Литвинов

Редактор А. Шишкина Техред Л.Пекар Корректор С. Шомак

Закаэ 1026/73 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4