Устройство для измерения скорости ультра-звука b движущемся листовом материале

Устройство для измерения скорости ультра-звука b движущемся листовом материале

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

pii832476 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 3007.79 (21) 2804147/18-10

® м кл з с присоединением заявки ¹

С 01 и 33/34

Государственный коми тет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23,05.81. Бюллетень №19

Дата опубликования описания 230581 (53) УДК 532.574 (088.8) (72) Авторы изобретения

К.-В.Ю.Бернатонис, И.П.Якутис и С.И.Антайайтиа:., Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА В ДВИЖУЩЕМСЯ ЛИСТОВОМ

MATEPHAJIE

Изобретение относится к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано в устрой-. ствах для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале.

Известны корреляционные измерители скорости распространения ультразвука в движущемся листовом материале, содержащие излучатель и два приемника ультразвуковых колебаний, установленных последовательно в направлении движения листа, схему измерения скорости и блок приема сигнала, причем излучатель ультразвуковых колебаний выполнен в виде неподвижной рейки, установленной поперек направления движения листа, а блок приема сигнала состоит из установленного параллельно рейке вращающегося валика, над которым помещен второй приемник, причем выходы обоих приемников подключены к коррелометру (11.

Недостатком такого устройства является большая погрешность измерений скорости ультразвука, обусловпенная непрерывным изменением по случайному закону толщины воздушных зазоров между материалом и первым и вторым приемниками, а также слож.ность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале, содержащее излучатель и два приемника акустических колебаний, коррелометр, ко входам которого подключены выходы приемников акустических колебаний, функциональный преобразователь и триггер (2$.

Недостатком этого измерителя является, невысокое быстродействие, а.

15 поэтому значительная погрешность измерений.

Цель изобретения — повышение, быстродействия и точности измерений.

Указанная цель достигается тем, 20 что в устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале введены две линии задержки, запоминающее устройство, блок ,сравнения кодов, счетчик импульсов

2з и ключ, первый выход коррелометра подключен ко входу ключа и через первую линию задержки ко входу запоминающего устройства, выходы которого через блок сравнения кодов подсоедиЗ9 иены к первому входу триггера, выход

832476 которого подключен к управляющему входу ключа, подсоединенного своим выходом к входу счетчика, сбросовый вход которого подключен ко второму выходу каррелометра, связанному также через вторую линию задержки со вторым входом триггера, а третие выходы . коррелометра подключены к дополнительным входам запоминающего устройства и дополнительным входам блока сравнения кодов, при этом один из приемников акустических колебаний выполнен в виде кольца, находящегося в непосредственном контакте с контролируемым материалом.

На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале °

-Устройство содержит совмещенные излучатель приемник 1; который находится в непосредственном акусти- 20 ческом контакте с листовым материалом 2, вращающийся кольцеобразный приемник 3, находящийся в непосредственном контакте с материалом, счетчик 4 импульсов, ключ 5, триггер б, функциональный преобразователь 7, коррелометр 8, блок 9 сравнения кодов, линии 10 и 11 задержки и оперативное запоминающее устройство 12.

Первый выход 13 коррелометра 8 подключен ко входу ключа 5 и через линию 10 задержки — ко входу оперативного: запоминающего устройства

12, выходы которого через блок 9 сравнения кодов подсоединены ко входу установки нуля триггера 6, выход которого подключен к управляющему входу ключа 5, выходом подсоединенного ко входу счетчика 4 импульсов, сбросовый вход которого подключен ко второму выходу 14 коррелометра 8, 40 связанному также через линию задержки 11 со входом установки единицы триггера б.

Третьи выходы 15 — 15n коррелометра 8 совместно подключены к допол- 45 нительным входам оперативного запоминающего устройства 12 и дополнительным входам блока 9 сравнения кодов.

Устройство работает следующим образом. 50

При движении листового материала

2 между неподвижным излучателем 1 и движущимся листом существует сухое трение, вследствие чего в материале генерируются интенсивные широкополосные акустические колебания, которые распространяются по плоскости листа, . а приемником 1 преобразуются в электрические сигналы и подаются на первый вход коррелометра 8. Случайные ультразвуковые бО колебания принимаются вторым кольцеобразным пьезоприемником 3, с выхода котОрого в виде электрических шумоподобных колебаний подаются на второй вход коррелометра 8. 65

Излучатель и приемник 1 выполнен из пьезокерамики в виде усеченного конуса. Один электрод наносится на боковой поверхности, а другой на торцовой, что позволяет достичь широкополосности приемника 1. Второй приемник 3 выполнен в виде кольца и приводится во вращение движущимся материалом, исключим сухое трение и излучение посторонних шумов. Геометрические размеры кольца подобраны таким образом, что обеспечивается до. статочно равномерная частотная характеристика в режиме приема. Таким образом, применение широкополосных контактных приемников 1 и 3 позволяет исключить схему компенсации и получить острую вэаимокорреляционную функцию.

Вычисление взаимокорреляционной . функции двух сигналов, поступающих из преобразователей 1 и 3, заканчивается по команде "Конец измерения" на втором выходе коррелометра 8. При этом на рабочих регистрах коррелометра записывается функция в кодовом виде. Импульс со второго выхода 14 коррелометра 8 сбрасывает счетчик 4 и поступает на вход линии задержки 11.

Время задержки линии 11 выбрано равным половине шага задержки коррелометра 8.

Импульс с выхода линии задержки 11 переводит триггер б в единичное состояние. При этом открывается ключ

5 и импульс с выхода коррелометра с периодом повторения, равным шагу задержки, суммируется в счетчике 4.

Одновременно импульсы поступают на первую линию задержки 10 с временем задержки, равным половине шага задержки,коррелометра 8. Вместе с тем параллельный код с кодовых выходов коррелометра 8 поступает на блок 9 сравнения кодов и на оперативное запоминающее устройство 12.

С каждым импульсом с выхода линии задержки 10 происходит запись кода в оперативное запоминающее устройство 12. Поскольку запись происходит с задержкой, на блок 9 сравнения кодов поступают коды одной и следующей за ней кодовых последовательностей.

: Если код с выхода коррелометра 8 выше кода с выхода оперативного запоминающего устройства 12 (соответствует возрастающей части вэаимокорреляционной функцииу, на выходе блока

9 отсутствует какой-либо сигнал. Если же в некоторый момент времени корреляционная функция достигает максимального значения, коды на выходах коррелометра 8 и на выходах оперативного запоминающего устройства 12 станут равными или первый код превосходит второй по величине, то на выходе блока 9 появляется импульс, возвращающий триггер 6 в исходное нулевое состояние. При этом ключ 5

832476

Формула изобретения

ВНИИНИ Заказ 3164/33 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 закрывается и подсчет числа импульсов прекращается.

При выборе шага задержки равным, например 1 мкс, число импульсов, поступивших в счетчик 4, равно времени прохождения акустического 5 игнала через расстояние С между риемниками 1 и 3. Код с выходов счетчика 4 поступает на входы функционального преобразователя 7. На цифровом индикаторе функционального преоб- g разователя 7 выводится результат. измерения О= Й, где Ч вЂ” скорость распространения ульграэвука в материале, 6 — базовое расстояние; Г время задержки акустического сигнала от излучателя 1 до приемника 3.

При поступлении очередного импульса со второго выхода коррелометра 8 процесс измерения повторяется аналогично.

Устройство для измерения скорости ультразвука в движущемся листовом материале, содержащее излучатель и два приемника акустических колебаний; коррелометр, ко входам которого подключены выходы приемников акустических колебаний, функциональный преоб,разователь и триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений, в него введены две линии задерж ки, запоминающее устройство, блок сравнения кодов, счетчик импульсов и ключ, первый выход- коррелометра подключен ко входу ключа и через первую линию задержки ко входу запоминающего устройства, выходы которого через блок сравнения кодов подсоединены к первому входу триггера, выход которого подключен к управляющему входу ключа, подсоединенного своим выходом ко входу счетчика, сбросовый вход которого подключен ко второму выходу коррелометра,связанному также через вторую линию задержки со вторым входом, триггера, а третьи выходы.коррелометра подключены к дополнительным входам запоминающего устройства и к дополнительным входам блока сравне- . ния кодов, при этом один иэ приемников акустических колебаний выполнен в виде кольца, находящегося в непосредственном контакте .с контролируе.мым материалом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 489018, кл. С 01 и 33/34, 1975.

2 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2506486,кл.6 01 и 33/34, 1977.