Устройство для измерения скоростираспространения ультразвука

Устройство для измерения скоростираспространения ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()849066 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27. 06. 79 (2 I ) 2785706!25-28 (5l)M. Кл.

С 01 и 29/00 с присоединением заявки.%

3Ъоударстеенный комитет

СССР (23) Приоритет по делам нзооретений и отхрытнй

Опубликовано 23,07.81. Бюллетень Pk

{53) УДК620.179.. 16(088. 8) Дата опубликования описания 03.08.81 (72) Авторы изобретения

С.Н.Коновалов, В.Э.Штейнберг, И,N.Глинкин, 3 .З.Закиров, В.M.Ñàâoíåíêî и М.N.Ñèðàçåòäèíoí вЂ”М А:UitQw i !., s а I TQ > P с. .ъ .1 „ч, °, -,ч, .д;1

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля физико-механических свойств по скорости распространения ультразвуковых колебаний.

Известно устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее синхронизатор, излучающий преобразователь, приемный тракт, усилитель, ключ, преобразователь, счетчик, переключа тО тель и шифратор (11.

Недостаток этого устройства — его ограниченное применение.

Наиболее близким по технической !

5 сущности и достигаемому результату является устройство для измерения ско-. рости распространения ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, ключ, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, первый счетчик, делитель частоты, вентиль, вто-:

1 рой счетчик и индикатор, генератор опорной частоты, первый выход которого подключен ко второму входу делителя частоты, а второй выход — к третьему входу ключа, и измеритель времени, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход — ко .второму входу вентиля (21.

Недостатком известного устройства является ограниченное применение его, так как оно позволяет измерять только скорость ультразвука и не осуществляет контроль акустического контакта, а также не производит: измерение скорости в относительных единицах.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено последовательно соединенными компаратором, вход которого подключен к выходу усилителя, триггером, второй вход которого подключен к выходу син3 8490 хронизатора, схемой И и блоком контроля акустического контакта, схемой совпадения кодОв, включенной между первым счетчиком и схемой И, и включенными между первым счетчиком и дели5 телем частоты последовательно соединенными блоком индикации и блоком переключателей.

На чертеже представлена блок-схема устройства. 1О

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, усилитель 5, ключ 15

6, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, первый счетчик 7, делитель 8 частоты, вентиль 9, второй счетчик 10 и индикатор 11, генератор 12 опорной частоты, первый выход которого подключен ко второму входу делителя 8 частоты,.а второй выход — к третьему входу ключа 6, и измеритель 13 времени, вход которого подключен к выходу усилителя 5, а выход — ко второму входу вентиля 9, последовательно соединенный компаратор 14, вход которого подключен к выходу усилителя 5, триггер 15, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, схему И 16 и блок 17 контроля акустического контакта, схему 18 совпадения кодов, включенную между первым счетчиком 7 и схемой

И 16, и включенные между первым счет" чиком 7 и делителем 8 частоты последовательно соединенные блок 19 индикации и блок 20 переключателей.

Устройство работает следующим образом. 40

В первом такте работы на излучающий преобразователь 3 и приемный преобразователь 4 устанавливается эталонный образец 21, и по команде синхронизатора 1 осуществляется ввод акусти-д5 ческих импульсов в образец, одновременно отпирается ключ 6.

В течение времени распространения акустического импульса импульсы с выхода генератора 12 опорной частоты поступают на вход счетчика 7. В момент окончания времени распространения акустического импульса сигналом с выхода усилителя 5 ключ 6 запирается, а в счетчике 7 фиксируется цифро- 55 вой эквивалент времени распространения акустического сигнала И., код которого поразрядно отображается блоком 19 индикации.

66 4

Перед началом второго такта работы устройства один раз перед серией контрольных замеров осуществляется установка кода цифрового эквивалента эталонного времени распространения с помощью блока 20 переключателей, путем фиксации каждого из переключателей .20 в состояние, соответствующее одноименному разряду блока 19 индикации.

Во втором такте эталонный образец

21 заменяется на очередной образец из серии контролируемых, и по коман1 де синхронизатора 1 осуществляется ввод акустических импульсов в обра, зец, одновременно отпирается ключ 6.

В течение времени распространения акусти« ческих импульсов, импульсы с выхода генератора 12 опорной частоты поступают.на вход счетчика 7. В момент окончания времени распространения акустического импульса сигналом с выхода усилителя 5 ключ 6 запирается и в счетчике 7 фик-. сируется цифровой эквивалент времени распространения акустического сигнала N .

Далее по сигналу с выхода усилителя

5 также запускается измеритель 13 времени, в результате чего вентиль 9 отпирается на эталонный интервал времени, в течение которого частота следования импульсов с выхода управляемого делителя 8 частоты поступает на вход счетчика 10. По окончании времени измерения вентиль 9 запирается и индикатором 11 высвечивается цифровой эквивалент отношения скоростей распространения акустических сигналов в эталонном и контролируемом обрацах к ЭГ

Число, которое фиксируется в счетчике 10 по окончании времени измерения и закрытия вентиля 9, определяется . следующим образом

N10 =4т K пр где N1Π— число в счетчике 10;

F . — частота на выходе генератора 12 опорной частоты, К р- коэффициент преобразования.

TI

С учетом того, что база распространения акустических: сигналов в .эталонном и контролируемом образцах равна, то в счетчике 10 записывается число

"3T 9ò» ""ЭТ Е « k

11 =F -И =К

10 9Т Тк Рэт 7К,6 - МЭТ т.е. в счетчике 10 фиксируется и высчитывается индикатором 11 цифровой

849066 .l

Формула из обретения эквивалент отношения скорости распространения акустического сигнала в контролируемом образце к скорости распространения в эталонном образце.

Контроль акустического контакта, как эталонного, так и контролируемого образцов.с преобразователями 3 и 4 рс.ществляется следующим образом.

При нарушении акустического контакта образца 21 с преобразователями 3 и 10

4 амплитуда первой полуволны умень- шается и усилитель 5 срабатывает по второй полуволне, в результате чего появляется погрешность измерения времени Г1,, равная одному периоду приня тых колебаний, в этом случае необходимо блокировать вывод результата измерения отношения V / V „на индикатор

11, что осуществляется следующим образом. гв

При нормальном акустическом контакте компаратор 14 срабатывает до момента времени, соответствующего временному допуску, и перебрасывает триггер 15, который был установлен в исхо-25 дное состояние сигналом с выхода синхронизатора 1, в результате чего схема И 16 запирается, и сигнал на ее вы ходе отсутствует.

При нарушении же акустического ко -3o такта срабатывание компаратора 14 происходит после окончания интервала времени, соответствующему временному запуску, т.е. сигнал с выхода схемы

18 совпадения кодов поступает через открытую схему И 16 на блокирующий вход индикатора 11 и на вход блока

17 контроля акустического контакта, сигнализируя оператору, что результат контроля заблокирован. 40

По окончании серии контрольных измерений или при значительных изменениях условий измерения необходимо произвести сравнение текущего значения времени45 распространения акустического сигнала в эталонном образце с числом, установленным с помощью блока 20 переключателей, и в случае необходимости произвести корректировку переключателей по текущему so состоянию засвеченных индикаторов блока 19 индикации.

Предлагаемое устройство обеспечи- вает высокую информативность представления контролируемого параметра V /V> при малых приборных затратах, в частнос- ти при отсутствии второго электроакусти

Ь ческого тракта, кроме того, обеспечивает одновременно с измерением и контроль акустического контакта, что в значительной степени повышает надежность измерения.

Устройство для измерения, скорости распространения ультразвука, содержа- . щее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих им» пульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, ключ, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, первый счет-, чик, делитель частоты, вентиль, вто,рой счетчик и индикатор, генератор опорной частоты, первый выход которого подключен ко второму входу делителя частоты, а второй выход — к третьему входу ключа, и измеритель времени, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход — ко второму входу вентиля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено последовательно соедиенными кбмпараторам, вход которого подключен к выходу усилителя, триггером, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, схемой И и блрком контроля акустического контакта, схемой совпадения кодов, .включенной между первым счетчиком и . схемой И, и включенными между первым счетчиком и делителем частоты последовательно соединенными блоком индикации и блоком переключателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1„ Авторское свидетельство СССР по заявке М - 2337004, кл. G 01 14 29/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

14 - 484456, кл. G 01 14 29/04 ° 1972 (прототип).

849066

Составитель Л.Лущенко

Редактор В.Лазаренко Техред А, Ач

Корректор М,Шароши

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

Заказ 6082/56 Тираж 907 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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