Устройство для измерения скорости ультразвука

Устройство для измерения скорости ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()920396 (61) Дополнительное к авт . свнд-ву (22) Заявлено 11.02.80 (2f ) 2881138/18-28 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень М 14 (5l }М. Кл.

6 01 Н 5/00

3Ъеудерстеенный кемнтет

СССР ню делам нааеретеннй н втхрытнй (53) УДК 534.. 22.094 (088. 8) Дата опубликования описания 17.04.82 (72) Автор. изобретения. Н. Максимов

Ц, Жщмыкова -М:

Таганрогский радиотехнический институт им. (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к измерительной технике и применяется для измерений акустических характеристик различных материалов.

Известно устройство для измерения. скорости ультразвука, содержащее генератор селектирующих импульсов, регистратор и последовательно включенные синхронизатор, генератор возбуждающих импульсов, излучакхций преобразователь,, акустически связываемый через исследуе1О мый материал с приемным преобразователем, усилитель, временной селектор, второй вход которого соединен с выходом генератора селектируюших импульсов, вход которого и вход регистратора соеди1S невы с выходом синхронизатора, а выход временного селектора - с дополнительным входом регистратора (1) .

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения, 20 извоза ограничения спектра сигналов и изменения затухания s исследуемом мате-, риале под влиянием внешних факторов.

Бель изобретения — пои пцение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что .устройство снабжено блоком автоматической установки уровня спектральных составлякхцих сигнала, состоящим из сумматора и параллельно соединенных каналов, каждый из которых содержит последовательно включенные узкополосные фильтры, усилители с регулируемым коэффициентом усиления, детекторы и усилители постоянного тока, выходы которых и выход сумматора соединены с регистратором, входы сумматора соединены б выходами усилителей с регулируемым коэффициайтом усиления, управляющие входы которых соединены с выходами усилителей постоянного тока, а входы узкополосных фильтровс выходом времепного селектора.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения скорости ультраз» звука.

Устройство содержит генератор 1 селектирукмцих импульсов, регистратор 2 и

92039 последовательно включенные синхронизатор 3, генератор 4 возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь 5, акустически связываемый через исследуемый материал 6 с приемным преобразователем

7, усилитель 8, временной селектор 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 селектирующих импульсов, иход которого и вход регистратора 2 соединены с выходом сиш<ронизатора 3 е ) ф

Ус ройство снабжено блоком 10 автоматической установки уровня спектральных составляющих сигнала, состоящим из сумматора 11 и.параллельно соединенных каналов, каждый из которых содер- tS жит последовательно включенные узкополосные фильтры 12 и 13, усилители

14 и 15 с регулируемым коэффициентом усиления, детекторы 16 и 17, усилители 18 и 19 постоянного тока, выходы 20 которых и выход сумматора соединены с регистратором 2, входы сумматора

11 соединены с вь|ходами усилителей 14 и 15 с регулируемым коэффициентом усиления, управляющие входы которых сое- 25 динены с выходами усилителей 18 и 19 постоянного тока, а входЫ узкополосных фильтров 12 и 13 - с выходом временного селектора 9, 30

Устройство работает следующим обра« эом.

Видеоимпульсы с синхронизатора 3 запускают генераторы 1 и 4 селектирующих импульсов, а также поступают в регистратор 2. С выхода генератора 4 возбуждающих импульсов радиоимпульс поступает на излучающий преобразователь 5 и через исследуемый материал 6 на приемный преобразователь 7, с которо о электрический сигнал, представляющий собой серию радиоимпульсов, соответствующих последоватепьным отражениям акустического сигнала в исследуе. мом материале 6, после усиления в усилителе 8 поступает на временной селектор 9, на второй вход которого. с выхода генератора 1 селектирующих импульсов поступает сепектирующий импульс.

С выхода селектора 9 радиоимпульс, соответствующий какому-либо отражению акустического сигнала, поступает на узкополосные фильтры 12 и 13 блока

10 автоматической установки уровня спектральных составляющих сигнала. Количество фильтров 12 и 13 выбирают таким образом, чтобы они полностью перекрывали полосу частот поступающего на них сигнала. Полосу пропускания

6 ф фильтров выбирают, исходя из допустимой величины погрешности измерений.

С выходов фильтров 12 и 13 сигналы подаются на усилители 15 и 14 с регулируемым коэффициентом усиления, а с их выхода - на детекторы 16 и 17 и сумматор 11, Постоянная составляющая напряжения, выделяемая после детекторов 16 и 17, усиливается в усилителях 18 и 19 постоянного тока и подается на регулирующие входы усилит лей 14 и 15.

Таким образом, на выходе каждого усилителя 14 и 15 получаем постоянное заданное значение амппитуды отдельной спектральной составляющей сигнала, не зависящее от амплитуды сигнанов, пода ваемых на входы усилителей 14 и 15.

На выходе сумматора 11 после суммирования всех спектральных составляющих получаем первоначальный сигнал, но с постоянными величинами спектральных составляющих. Этот сигнал поступает в регистратор 2 и используется для измерения скорости распространения ультразвука. С выходов усилителей .18 и 19 напряжения также поступают в регистратор

2, где они могут быть использоЬаны дпя установки необходимого уровня отдельных спектральных составпяккцих сигнала ипи дпя регистра ни измерений их затухания в исследуемом материале.

Таким образом, в предлагаемом устройстве в регистраторе используется электрический сигнал, поступающий с выхода сумматора 11 и имеющий постоянные амплитудные и спектральные характеристики, что создает значительное по- . вышение точности измерений по сравнению с имеющимися устройствами.

Кроме того, автоматическая установка амплитуд спектральных составляющих сигнала позволяет с высокой точностью измерять текущие значения скорости ультразвука в материалах, в которых коэффициент затухания изменяется во времени.

Формула изобретения

Устройство. для измерения скорости ультразвука, содержащее генератор селектриующих импульсов, регистратор и последовательно включенеые синхронизатор возбуждающих импульсов, излучающий преобразователь, акустически связывае мый через исследуемый материал с приемным преобразователем, усилитель, временной селектор, второй вход которого

5 9203 соединен с еаасодом генератора селектирукипих импульсов, вход которого и вход регистратора соединены с выходом синхронизатора, отличающееся тем, что, с пелью повышения точности измерения, оно снабжено блоком автоматической установки уровня спектральных составшпощих сигнала, состояшим из сум« . матора и параллельно соединенных каналов, каждый из которых содержит после- to

Гдовательно включенные узкополосные фильтры, усилители с регулируемым коэффициентом усиления, детекторы и усилители посто янного тока, выходы которых и выход сум. Тора соединены с регистратором, входы ts

96 6 сумматора соединены с выходами усилителей c. регулируемым коэффициентом усиления, управлякицие входы которых соединены с выходами усилителей постоянного тока, а входы узкополосных фильтров — с выходом временного селектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Максимов В. Н. Импульсно-фазовая установка с улучшенной компенсацией сигналов для измерения скорости ультразвуковых волн. — Сб. Дальневосточный акустический сборник", вып. 2, Цладивоо ток 1976,с. 10Р-111 (прототип).

Составитель А. Новиков

Редактор Н. Воловик Техред. Л.Пекарь КорректорЮ. Макаренко

Заказ 2318/40 Тираж 605, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303S, Москва, Ж-38, Раушская наб., д. 4/8

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