Измеритель времени распространения ультразвука

Измеритель времени распространения ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В.А. Воробьев, В. С. Лернер и И. И. Вайнш1ок

T у

jL

Иосковский автомобильно-дорожный институъ-.(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ.

УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества продукции в машиностроительной и др. отраслях промышленности., 5

Известен измеритель временных интервалов, содержащий генератор зондирующих импульсов, преобразователь, усилитель, селектор, триггер, формирователь. стробимпульсов и регистратор (1).

Недостатком известного устройства является низкая производительность и достоверность измерений, так как теряется информация о полезном сигнале в нескольких периодах следования зондирующего импульса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является измеритель времени распространения ультразвука, содержащий последовательно соединенные генератор зондирующих импульсов, преобразователь, приемно-усилительный тракт и селектоо, триггер, вход которого соединен с выходом генера" тора зондирующих импульсов, блок вычитания, два интегратора, включенные параллельно между собой и подключенные ко входам блока вычитания, и регистратор (2).

Недостатком известного измерителя является низкая производительность измерений, так как не производится временной интервал всех эхо-импульсов в каждом такте зондирующего импульса.

Цель изобретения - повышение производительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель снабжен двумя схемами ИЛИ, выход каждой из которых соединен со входом интегратора, дешифратором, включенным между схемами ИЛИ и соединенным с вторым входом регистратора и выходом блока вычи35

3 92658 тания, блоком измерения времени, включенным между триггером и регистратором, и распределителем импульсов, первый вход которого соединен с выходом триггера, второй выход — с выходом генератора зондирующих а выходы - co входами интеграторов, выход генератора зондирующих импульсов подключен к вторым входам схем ИЛИ, второй вход триггера соединен с аыхо-10 дом селектора, а выход - с третьим входом блока вычитания.

На фиг. 1 представлена блок-схема измерителя; на фиг. 2 - временные эпюры, поясняющие работу схемы. 15 эпюры, поясняющие работу схемы.

Измеритель времени распространения:. ультразвука содержит последовательно соединенные генератор 1 т зондирующих импульсоа, преобразова- 20 тель 2, приемно-усилительный тракт 3, селектор 4, триггер 5, вход которого соединен с выходом генератора l зон" дирующих импульсов, блок 6 вычитания два интегратора 7 и 8, включенные параллельно между собой и подключенные ко входам блока 6 вычитания, регистратор 9 и дае схемы ИЛИ, l0 и 11, Выход схемы ИЛИ 10 соединен со входом, интегратора 7„ а выход схемы ИЛИ 11 со входом интегратора 8. Кроме того, измеритель содержит дешифратор 12, включенный между схемами ИЛИ 10 и

11, ио соединенный со вторым входом регистратора 9 и выходом блока 6 вычитания, блок 13 измерения времени, включенный между триггером 5 и регистратором 9, и распределителем

14 импульсоа, первый вход которого соединен с выходом триггера 5, второй 40 вход - с выходом генератора 1 зондирующих импульсов, а выходы - со вхо дами интеграторов 7 и 8. Выход генератора 1 подключен ко вторым входам схем ИЛИ !1 и 10, второй вход триг- 45 гера 5 соединен с выходом селектора 4, а выход — с третьим входом блока 6 вычитания.

Измеритель времени распространения ультразвука работает следующим образом.

Генератор 1 зондирующих импульсов возбуждает ультразвуковой преобразователь 2 импульсами 15 (фиг. 2) в 55 моменты времени t„, t и т.д. Многократно отраженные импульсы от донной грани изделия в моменты времени

8 4 поступают в приемно-усили5 . 7 : тельных тракт 3, а затем селектируются и нормируются по амплитуде в селекторе 4 . Такую же обработку прохо-, дят импульсы нерегулярной помехи, поступающие в приемно-усилительный тракт 3 в моменты времени, t u

the tg и т.д °

Импульсы 16 с выхода селектора

:4 поступают на триггер 5, с выхода которого импульсы 17 поступают на вход блока 13 измерения времени. На выход блока 13 измерения времени последовательно поступает информация ! в цифровом коде о длительности импульсов й.1- t, затем инвертированного отрицательного импульса t -tg импульсов t > и t и т.д., при этом сброс блока 13 измерения времени произвоо дится автоматически очередным положительным или отрицательным фронтом импульсов 17. Распределитель 14 импульсов предназначен для того, чтобы подать очередной импульс 17 на тот интегратор 7 или 8, на котором в данный момент времени нет информации о предыдущем импульсе. Допустим, импульс длительности t< t поступает с выхода распределителем 14 импульсов на вход интегратора 7. Проинтегрироаанный импульс 18 поступает на блок 6 еаычитания, в котором производится сравнение (в момент времени t y) амплитуды этого импульса с сигналом, поступающим с выхода интегратора 8 на второй вход блока 6 вычитания, При положи!ельной разности напряжения на выходе блока 6 вычитания, дешифратор l2 вырабатывает импульс

19, который через схему ИЛИ 11 осуществляет сброс интегратора 8. Последующий импульс 17 а интервале времени

tq-t подается распределителем 14 импульсов на свободный от информации интегратор 8. Проинтегрированный за период t -t импульс 20 сравнивается в момент прйхода очередного фронта

t no амплитуде с импульсом 18. Так как в данном случае разность напряжений импульсов имеет отрицательный

„ знак, то на выходе дешифратора 12 вырабатывается импульс 21, который осуществляет сброс интегратора 7 в исходное состояние через схему

ИЛИ 10. Аналогичные процессы повторяются до тех пор, пока сравнению не подвергаются два импульса 18 и

20 с одинаковой амплитудой, соотает926588

1. "Дефектоскопия", 1974, М 6, зз с. 116. ствующие двум интервалам времени, имеющим максимальную, но равную длительность, которыми могут быть только периоды между полезными реверберационными импульсами, не под« s вергшиеся влиянию импульсных помех.

В данном случае это интервал времени информация о длительности которого сохраняется в интеграторе

7 до момента сравнения с интервалом времени т В(в момент времени tg)

Так как разность напряжений импульсов 18 и 20 равна нулю, дешифратор

12 вырабатывает импульс 22, который запускает регистратор 9. Запуск 15 регистратора 9 совпадает с тем мо-. ментом времени, когда на его вход поступает сигнал в цифровом коде с блока 13 измерения времени, пропорциональный длительности последнего 2О импульса 17 (интервал tz-йВ). Установка интеграторов 7 и 8. в исходное состояние производится передним фронтом зондирующего импульса через вторые входы схем ИЛИ 10 и 11 Этим же импульсом производится установка в исходное состояние триггера 5 и распределителя 14 импульсов, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно повысить. производительность измерений за счет того, что производится полный временной анализ всей совокупности сигналов, поступающих в

0 приемно-усилительный тракт в каждом интервале следования зондирующих импульсов.

Формула изобретения .Измеритель времени распростране- ния ультразвука, содержащий последо6 вательно соединенные генератор зон дирующих импульсов, преобразователь, приемно-усилительный тракт и селектор, триггер, вход которого соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, блок вычитания, два интегратора, включенные параллельно между собой и подключенные к входам блока вычитания, и регистратор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности измерений, он снабжен двумя схемами

ИЛИ, выход каждой из которых соединен с входом интегратора, дешифратором, включенным между схемами ИЛИ и соединенным с вторым входом регистратора и выходом блока вычитания, блоком измерения времени, включенным между триггером и регистратором, и распределителем импульсов, первый вход которого соединен с выходом триггера, второй вход - с выходом генератора зондирующих импульсов, а выхОды - с входами интеграторов, выход генератора зондирующих импульсов подключен к вторым входам схцм

ИЛИ, второй вход триггера соедияен с выходом селектора, а выход - с третьим входом блока вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2846916/28, кл. G 01 N 29/04, 1979 (про- . тотип) .

926588

Составитель Л. Лущенко

Редактор А. Власенко Техред И. Надь,Корректор О. Билак

Заказ 2976/38 Тираж 883 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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