Устройство для измерения затуханияультразвуковых волн

Устройство для измерения затуханияультразвуковых волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

««853519 (61) Донолннтельное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03. 05. 79(21) 2762178/25-10 с присоелннением заявки .% (5I)M. Кл.

G 0I N 29/00

Гасударственный комитет

СССР (2;3) Приоритет ло делан изобретений и открытий

Опубликовано 07. 08, 81, Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 07. 08. 81 (53) УДК 534.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. И. Сластен и В. А. Третьяков

Таганрогский радиотехнический институт им. В,Д.Калмыкова (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАТУХАНИЯ

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано в радиотехнической, химической и других отрас лях промышненности для непрерывного контроля физико-механических параметров вещества, в частности твердых тел. Изобретение может также примейяться для наблюдения за кинетикой каких-либо определенных процессов, например при быстром, либо медленном изменении затухания ультразвука, обусловленном переменными механическими нагрузками.

Известно устройство для измерения коэффициента затухания ультразвука в твердых средах, содержащее приемноизлучающий акустич еский блок, генератор, блок визуальной индикации, блоки выделения принятых импульсов, блок измерения отношения амплитуд импульсов, входы каждого нз которых соединены с выходами блоков выделения принятых импульсов, а выходыс основным блоком измерения отношения амплитуд импульсов соответствен-. но через второй время-амплитудный преобразователь и непосредственно (1 ).

Существующая методика измерения затухания ультразвука предусматривает работу пьеэопреобраэователя на своей оснорной частоте, либо на одной из нечетных гармоник.

Применение широкополосных преобразователей позволяет производить измерения затухания ультразвука в твердых телах, изменяя частоту импульсного передатчика путем ручкой подстройки. Чтобы получить частотную зависимость затухания ультразвука, необходимо провести ряд измерений и по

20 точкам построить график частотной зависимости. Если при этом частотная зависимость меняется во времени под действием каких-либо внешних факторов, то такой процесс измерений становится черезвычайно затруднителен, а иногда — вообще невозможен, Наиболее близким по технической сущности к описываемому является устройство для измерения коэффи5 циеита затухания акустических колебаний, содержащее обратимый электроакустический преобразователь, подключенный к генератору импульсов и приемнику, синхронизатор, 10 один выход которого подключен к генератору импульсов, другой — к блоку индикации, а третий параллельно подключен через две схемы переменной задержки к двум схемам выделе- 15 ния импульсов (2 ).

Для измерения частотной зависимости затухания ультразвука в полосе частот необходимо измерить затухание ультразвука на частотах, определяе- 20 мых условиями эксперимента, и по полученным значениям построить график частотной зависимости затухания.

Такой процесс измерения частотных зависимостей затухания ультразвука весьма трудоемок и становится невозможным при измерениях меняющегося во времени затухания ультразвука.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет одновременного измерения частотной зависимости затухания ультразвука в полосе частот.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено линией задерж-g5 ки, аттенюатором, сумматором и логарифмирующим блоком, причем логариф.мирующий блок включен между выходом приемника и вторыми входами схем выделения импульсов, один вход сумма- 40 тора через линию задержки подключен к выходу первой схемы выделения импульсов, второй вход сумматора через аттенюатор — к выходу второй схемы выделения импульсов, выход 45 сумматора подключен к блоку индикации, при этом в качестве генератора импульсов использован генератор качающейся частоты.

На чертеже представлена структурная 50 ная схема устройства для измерения затухания ультразвуковых волн, Устройство для измерения затухания ультразвуковых волн содержит генератор качающейся частоты 1, 55 синхронизатор 2, блок визуальной индикации 3, электроакустический преобразователь 4, испытуемое твер19 4 дое тело 5, схемы переменной задержки 6 и 7,приемник эхо †сигнал 8,схе мы выделения импульсов 9 и 10, логарифмирующее устройство 11, линию задержки )2, аттенюатор 13 и сумматор 14.

Устройство для измерения затухания ультразвуковых волн работает следующим образом.

Частотно-модулированные импульсы, вырабатываемые генератором качающейся частоты 1, подаются на электроакустический преобразователь 4, который преобразует их в ультразвуковые волны, распространяющиеся в испытуемом твердом теле 5. Ультразвуковые эхо-импульсы, принимаемые. электроакустическим преобразователем 4, преобразуются в электрические сигналы, усиливаются и детектируются приемником эхо-сигналов 8 °

Серия видеоимпульсов с приемника эхо-сигналов подается на логарифмирующее устройство 11 и схемы выделения принятых импульсов 9 и 10. Номера выбранных из серии эхо-сигналов импульсов определяются схемами переменной задержки 6 и 7 путем выбора подачи разрешающего напряжения с указанных схем переменной задержки на соответствующие схемы выделения принятых импульсов 9 и 10.

Таким образом, на выходах схем выделения импульсов 9 и )О появляются огибающие частотно-модулированного импульса, прошедшего различные расстояния в испытуемом твердом теле. Эти огибающие совмещаются во времени с помощью регулируемой ли-. нии задержки 12 и подаются на входы сумматора 14. На выходе сумматора образуется величина а )g.А„.- )цА как функция от частоты, измеряемая на экране блока визуальной индикации 3.

Импульсы синхронизатора 2 управляют работой генератора качающейся частоты 1, обеспечивают выбор необходимых для анализа импульсов и синхронизируют развертку блока визуальной индикации 3. . Автоматизация процесса измерений позволяет наблюдать за изменениями частотных зависимостей затухания ультразвука в твердых телах под действием каких-либо внешних факторов.

8535

ВНИИПИ Заказ 564

Тираж 907 Подпис

Непрерывное измерение затухания ультразвука в полосе частот позволяет выявить всякого рода "несовершенства" структуры испытуемых образцов, проявляющиеся в появлении на частотной зависимости затухания различных резких выбросов, трудно фиксируемых другими способами, Использование предложенного устройства в производстве ультразвуковых линий задержки при контроле звукопроводов позволяет повысить эффективность и достоверность ультразвукового контроля и значительно сократить продолжительность измерительных работ.

Формула изобретения

Устройство для измерения затухания ультразвуковых волн, содержащее обратимый электроакустический преобразователь, подключенный к генератору импульсов и приемнику, синхронизатор, д один выход которого подключен к генератору импульсов, другой — к блоку индикации, а третий параллельно подключен через две схемы переменной

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород,ул.11роектная,4

19 Ь задержки к двум схемам выделения импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет одновременного измерения частотной зависимссти затухания ультразвука в полосе частот, оно снабжено линией задержки, аттенюатором, сумматором и логарифмирующим блоком, причем логарифмирующий блок включен между .выходом приемника и вторыми входами схем выделения импульсов, один вход сумматора через линию задержки подключен к выходу первой схемы выделения импульсов, другой вход сумматора через аттенюатор подключен к выходу второй схемы выделения импульсов, выход сумматора подключен к блоку индикации, при этом в качестве генератора импульсов использован генератор качающейся частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

У 348933, кл. G 01 N 29/00, !972.

2, Авторское свидетельство СССР к- 535500, кл. G 0 1 N 29/00, 1976 (прототип).