Устройство для измерения времени распространения звуковых волн в материале

 

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля акустическим методом и может быть использовано для контроля изделий из крупнозернистых материалов с большим коэффициентом затухания звуковых волн, например углеграфитовых материалов. Цель изобретения - повьшзение точности измерения времени распространения звуковых волн в материале за счет учета конечности крутизны фронтов акустических импульсов. Устройство содержит ударный механизм, связанный с ним первый электроакустический преобразователь , второй электроакустический преобразователь, счетчик и блок обработки сигналов, связанный с электроакустическими преобразователями и счетчиком. В блоке обработки сигналов анализируется длительность фронтов импульсов и вводится поправка в результат измерения времени распространения звуковых волн, связанная с конечностью крутизны фронтов . 2 ил. с (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.$0„„12 041 (5D 4 С 01 N 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3819632/25 — 28 (22) 06. 12. 84 (46) 23.05.86. Бюл. N 19 (72) Ю.А.Медведков, А.Н.Тупиков, Ю.M.Ïoïîâêèí и Э.С.Варыпаев (53) 620.179 ° 16(088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник/Под ред. В.В.Клюева. М,: Машиностроение, 1976, с. 280-281.

Милов В,А, Устройство для контроля прочности. M.: Машиностроение, 1976, с. 63-65. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ BPENEНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗВУКОВЫХ ВОЛН В

МАТЕРИАЛЕ (57) Изобретение относится к технике нераэрушающего контроля акустическим методом и может быть использовано для контроля иэделий из крупнозернистых материалов с большим коэффициентом затухания звуковых волн, например углеграфитовых материалов.

Цель изобретения — повышение точности измерения времени распространения звуковых волн в материале за счет учета конечности крутизны фронтов акустических импульсов. Устройство содержит ударный механизм, связанный с ним первый электроакустический преобразователь, второй электроакустический преобразователь, счетчик и блок обработки сигналов, связанный с электроакустическими преобразователями и счетчиком. B блоке обработки сигналов анализируется длительность фронтов импульсов и вводится поправка в результат измерения времени распространения звуковых волн, свя— занная с конечностью крутизны фронтов. 2 ил.

1233

4. На фиг.2 поклзлны передние фронты

?9 и 30 первь1х вступлений сигналов, палученных с выходов электролкустических преобразователей 2 и 4, которые в первом приближении аппроксимированы отрезками наклонных линий

0В и 0 D.

При достижении амплитуды сигнала от первого электроакустического преобразователя 2 величины U. (точка А 1р на фиг.2), задаваемой первым источником 11 опорного напряжения, срабатывает первый компаратор 7, первый триггер 13 устанавливается в рабочее состояние, разрешая прохождение счет- 15 ных импульсов с частотой 2 Г:Гц с генератора 23 импульсов через элемент

ЗИ-НЕ 17 и далее через элемент ИЛИ 18 и второй элемент 2И-HF. 21 на прямой вход реверсивного счетчика 2? импуль- 2б сов.

По достижении амплитудой сигнала величины второго опорного напряжения (точка В ня фиг.?) срабатывает второй компарлтор 8, второй триггер

14 устанавливается в рабочее состояние, запрещая прохождение счетных импульсов с частотой 2 Г1Гц через первый элемент ЗИ-HEI 17 и второй элемент ЗИ вЂ” НЕ 20. Тяк как U,=2U,, из фиг.2 следует, что L = <, и, следовательно, счетчик 22 к моменту времени, соответствующему точке P., набил ряет число, равное времени 1-, + ь выраженному в мкс. 35

По достижении амплитудой принятого сигнала с выхода приемника (преобразователя) . 4 значения первого опорного напряжения (точка С на фиг. 2) с рябятывя ет третий компаратор 9, третий триггер 15 устанавливается в рабочее сос таяние, запрещая прохождение счетных импульсов на прямой вход счетчика 22 через второй элемент 2И-НЕ 21 и разрешая прохождение счетных импульсов с частотой

1 ГГц через первый элемент 2И-НЕ 19 на второй счет!!ьп! вход (вход вычитания) реверсивно гп счетчика 22.

Наконец, IIo достижении амплитудой принятого с вь1халя приемника (преобразователя) 4 сигнала значения второго опорного напряжения (точка D на фиг.2) сряблтывлет четвертый компаратор 10, !етвсртьп! триггер 16 устан авлив ле тся в рл боч ее с ос таяние, запрещая прахож»ь ние счетных импульсов через элем<-. нт 311 — НЕ 20, тем самым (!41 4

0(тя1 1 л11ли 11я ч с 1е т,, Тл1" к ) к та Б рЕ ультл те !псла импуJJI со!1, II0ji считанных реверсивным счетч11кс м ? 2, соответствует времени Т ряспрострльегн1я звуковой волны в материлле, !Jul ряженнаму в мкс (в периодах частоты

1 Г .Гц) . При поступлении следующего синхроимпульса с выхо,та синхронизатора 6 процесс. измерения повторяется.

Изобретение обеспечивает павьп11ение точности измерения в условиях памех, возникающих, например, зя счет рассеяния акустических зондирукщих импульсов на неоднородностях крупно— зернистых контролируемых материалов.! о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения времени распространения звуковых волн в материале, содержащее ударный механизм, механически связанный с ним электроакустический преобразователь и подKëþ»åHíûé к последнему усилитель, последовательно соединенные второй электроакустический преобразователь и второй усилитель и синхронизатор, соединенный с управляющим входом ударного механизма, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью павьппения точности измерения, оно снабжено четырьмя компаряторами, подключен— ными по два к выходу каждого усилителя, первым и вторым источниками опорного напряжения, подключенными к вторым входам соответственно первого и третьего, второго и четвертого компараторав подключенными к выходам компараторов четырьмя триггерами, вТорые входы которых соединены с инхронизатором, последовательно соединенными первым элементом ЗИ-HF., элементом ИЛИ и первым элементом

2И-НЕ, вторым элементом ЗИ-НЕ, подключенным к второму входу элемента

ИЛИ, вторым элементом 2И-НЕ, подключенным к выходу элемента ИЛИ, реверсивным счетчиком, два счетных входа которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов

2И-НЕ, а вход обнуления — с выходом синхронизатора, последовательно сое— диненными генератором импульсов и делителем частоты, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов

ЗИ-НЕ, прямой выход второго и инверсный выход четвертого триггеров сое1233041 динены соответственно с вторым и

Составитель Г,Максимочкин

Редактор Р,Цицика Техред O.Ãîpòâaé Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2762/45 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113G35, Москва, F-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 третьим входами второго элемента

ЗИ-НЕ, прямой и инверсный выходы третьего триггера подключены к вторым входам соответственно первого:и второго элементов 2И-НЕ, а прямой выход первого триггера и инверсный выхоп второго триггера подключены соответственно к второму и третьему входам гервого элемента ЗИ вЂ” НЕ.