Устройство для ультразвукового контроля высокотемпературных сред

Устройство для ультразвукового контроля высокотемпературных сред

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O fl H C A K И E (»)968733

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсиих

Социалистичесиих

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву 11 794479 (22)Заявлено 11.12.80(21) 3213862/25-28 (51)М. Кл.

G 01 и 29/00 с присоединением заявки М евеуАарствснный квинтет

СССР.

Ile делая изобретений н открытий (23) Приоритет (53)УДК 534. .232(088.8) Опубликовано 23.10.82. Бюллетень J4 39

Дата опубликования описания 2 . 10 .82 (72). Авторы изобретения

П-Б,.П. Милюс, С.И. Ант

Каунасский политехниче (7!) Заявитель наса Снечкуса (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СРЕД

По основному авт. св. N 794479 известно устройство для ультразвукового контроля высокотемпературных сред, содержащее два пьезопреобразо- . вателя, подключенных к блоку измерения, систему ввода пьезопреобраэователей в исследуемую среду, ампли-. тудный селектор и .схему сравнения, причем оба пьезопреобразователя через амплитудный селектор и схему срав. нения подключены ко входу системы ввода пьезопреобраэователей в исследуемую среду и второму входу блока измерений (1 ).

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля, так как не обеспечивается измерение из-эа большого акустического шума.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля параметров высокотемпературных. газовых . потоков.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство. снабжено последовательно соединенными схемой задержки, вход которой подключен к выходу блока измерений, первым селектором, первым детектором, первым блоком памяти, измерителем отношения и блоком сравнения, последовательно соединенными инвертором, .вход которого соединен с выходом схем задержки, вторым селек- тором, вторым детектором, вторым блоком памяти, выход которого подключен ко второму входу измерителя отношений, выход блока измерений соединен со входом блоков памяти, а третий вход его - с выходом блока сравнения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит пьезопреобраэователи 1 и 2, подключенные к блоку

3 измерения, систему 4 ввода пьезопреобраэователей в исследуемую среду, 968733 амплитудный селектор 5 и схему 6 сравнения, причем оба пьезопреобразователя i и 2 через амплитудный селектор 5 и схему 6 сравнения подключены ко входу системы 4 ввода пьезопре5 образователей 1 и 2 и второму входу блока 3 измерений. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные схему 7 задержки, вход которой подключен к выходу блока 3 изме- 1в рений, первый селектор 8, первый детектор 9, первый блок 10 памяти, измеритель 11 отношений и блок 12 срав- . нения, последовательно соединенные инвертор 13, вход которого соединен 1 с выходом схемы 7 задержки, второй селектор 14, второй детектор 15, второй блок 16 памяти, выход которого подключен ко второму входу измерителя 11 отношений. Выход блока 3 измерений соединен со входами блока 10 и 16 памяти, а третий его вход - с выходом блока 12 сравнения.

Устройство работает следующим образом. 2$

В начальный момент времени на схему 6 сравнения поступают два опорных напряжения 0О< Ч,1 и сигнал с выхода этой схемы сбрасывает показания блока 3 измерения, а также включает сис39 тему 4 ввода, при этом пьезопреобразователи 1 и 2 вводятся в.исследуемую высокотемпературную среду. Температура нагрева пьезопреобразователей 1 и 2 повышается, статический потенциал на обкладках пьезопреобразователей 1 и 2 за счет пироэффекта возрастает. Эти потенциалы подаются на входы амплитудного селектора 5, на выходе которого образуется напряжеwe, пропорциональное температуре нагрева того пьезоэлемента, который больше нагрет. Когда напряжение на выходе схемы 6 сравнения станет равным опорному напряжению U, на выходе этой схемы образуется нулевой потенциал, который прекращает работу блока 3 измерения, а на систему 4 ввода подает команду вывода. В интервале времени между командами ввода и вывода блок 3 измерений вырабатывает сигналы, которые поступают на излучающий пьезопреобразователь 1 и затем принимаются приемным пьезопреобразователем 2.

В блоке 3 измерения по времени прохождения1У акустического сигнала через среду вычисляется ее температура. Одновременно импульсы с выхода блока 3 измерения поступают на схему 7 задержки, в которой задерживаются на время Г <Я" и запускают первый селектор 8. На второй вход селектора 8 на фоне шумов поступают импульсы, прошедшие исследуемую среду и принятые пьезопреобразователем 2.

На выходе селектора 8 выделяется принятый импульс с временным сдвигом, относительно момента возбуждения пьезопреобразователя 1, равным 7, Одновременно импульс с выхода схемы 7 задержки в инверторе 13 меняет свою полярность на противоположную и запускает второй селектор 14. При этом на выходе селектора 14 выделяется только шум, принятый пьезопреобразователем 2. Сигналы с выходов селекторов 8 и 14 в виде импульсов и шума, соответственно, поступают на детекторы 9 и 15,на выход",х которых имеют место напряжения, соответствующие амплитудам принятых сигнала и шума.

Эти напряжения в блоках 10 и 16 памяти запоминаются, после чего поступают на измеритель 11 отношения, в котором измеряется отношение сигнала к шуму. Напряжение U< с выхода измерителя 11 подается на вход блока 12 сравнения, в котором происходит сравнение поступающего напряжения с эталонным U> . При выполнении условия

U, 0 на выходе блока 12 появляется напряжение с высоким уровнем.

Это напряжение поступает на третий вход блока 3 измерения, в котором в данном случае происходит измерение времени прохождения ультразвуковой волны через исследуемую среду, а также вычисление необходимых ее параметров, например температуры.

В случае U, + U напряжение на выходе блока 12 сравнения равно нулю, и в блоке 3 измерения вычисление не происходит.

Таким образом, предложенное устройство позволяет автоматически измерять параметры сред с высокой точностью, поскольку измерения проводят только при превышении заранее заданного соотношения "сигнал-шум".

Формула изобретения

Устройство для ультразвукового контроля высокотемпературных сред по авт. cs. М 794479, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыше968733 ния точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными схемой задержки, вход которой подключен к выходу блока измерений, первым селектором, первым детектором, первым S блоком памяти, измерителем отношения и блоком сравнения, последовательно соединенными инвертором, вход которого соединен с выходом схемы задержки, вторым селектором, вто- to рым детектором, вторым блоком памяти, выход которого подключен ко второму входу измерителя отношений, выход блока измерений соединен со входами блоков памяти, а третий вход егос выходом блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N 794479, кл. G 01 N 29/00, 1978 (прототип). 8НИИПИ Заказ 8359/73

Тираж 887 Подписное,филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4