Устройство для измерения скорости ультразвука в материалах

 

Изобретение относитс я к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости ультразвука . Целью изобретения является повышение помехозащищенности. Помехозащищенность устройства повьппается за счет того, что сигнал на выходе третьего компаратора 16 напряжения появляется в тот момент, когда уровень сигнала с выхода ключа 6 превьщ1ает опорное напряжение U,, выбранное из условия и Uo, 1 АГ„„„, где и„ - уровень помех, Aj; „ин минимальный уровень амплитуды первого вступления, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТЬИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (s1) 4 С 01 Н 5 00 (Г((УЧИ А Я 13 „Ä13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АSTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1249341 (21) 4150618/25-28 (22) 20.10.86 (46) 07.03.88. Бюл. У 9 (71) Сибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института гидротехники им. Б,Е.Веденеева (72) О.М.Гончар, С.С.Кукавский и В.В.Кравченко (53) 534.232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1249341, кл. С 01 Н 5/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН Я СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости ультразвука. Целью изобретения является повышение помехозащищенности. Помехозащищенность устройства повьппается за счет того, что сигнал на выходе третьего компаратора 16 напряжения появляется в тот момент, когда уровень сигнала с выхода ключа 6 превьппает опорное напряжение U,, выбранное из условия о„ Uo Ar »<. где U уровень помех, А „„„ — минимальный уровень амплитуды первого вступления.

2 ил.

1379645

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения скорости ультразвука в материалах и является усовер5 шенствованием известного устройства по авт. св. В 1249341.

Цель изобретения — повьппение помехоэащищенности устройства за счет стабилизации уровня срабатывания схе- 10 мы совпадения.

На фиг ° 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 эпюры напряжений, поясняющие работу устройства. 15

Устройстно содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и излучающий акустический преобразователь 3, последовательно соединенные приемный акусти- 20 ческий преобразователь 4, усилитель

5, ключ 6, пиковый детектор 7 и делитель 8 напряжения, первый 9 и второй

10 компараторы напряжения, перные входы которых соединены с ньгходом 25 ключа 6, а вторые входы — с соответствующими выходами делителя 8 напряжения, первый триггер 11, первый вход которого соединен с синхронизатором

1, а второй вход — с выходом первого 30 компаратора 9 напряжения, второй триггер 12, первый и второй входы которо. го соединены соответственно с выходами первого 9 и второго 10 компараторон напряжения, измеритель 13 интерналон времени, входы которого соеди35 нены соответственно с выходами первого 11 и второго 12 триггеров, третий триггер 14, первьп» вход которого соединен с синхронизатором 1, а выход

40 с управляющим входом ключа 6, экстрематор 15, вход которого соединен с выходом ключа 6, третий компаратор

16 напряжения, первый вход которого соединен с выходом ключа 6, а второй

45 вход — с источником порогового напряжения U„, схему 17 совпадения, входы которой соединены с выходами экстрематора 15 и третьего компаратора 16 напряжения, а выход — с вторым входом третьего триггера 14. Кроме то- 50 го, показан образец 18 исследуемого материала.

Устройство работает следуЮщим образом.

С синхронизатора 1 периодическая последовательность импульсов (фиг.2а) поступает на генератор 2 импульсов, пенный триггер 11 и третий триггер

14. Генератор 2 импульсов с помощью излучающего акустического преобразователя 3 возбуждает в образце 18 исследуемого материала ультразвуковые колебания, которые принимаются приемным акУстическим преобразователем .

4. Сигнал с выхода приемного акустического преобразователя 4 усиливается усилителем 5 (фиг. 2б) и через ключ 6 поступает на вход экстрематора 15 (фиг.2в) ° На выходе экстрематора 15 получают импульсы (фиг. 2г), совпадающие с экстремумами сигнала. С выхода экстрематора 15 импульсы поступают на первый вход схемы 17 совпадения. Сигнал с выхода ключа 6 поступает на первый вход третьего компаратора 16 напряжения на нторой вход которого поступает опорное напряжение U» которое выбирается из условия U„ c U C А, „„„, где

U„ — уровень помех, А, „„„ — минил»альный уровень амплитуды первого вступления °

На выходе третьего компаратора 16 напряжения сигнал (фиг, 2д) поянляется в тот момент, когда уровень сигнала с выхода ключа 6 превышает величину опорного напряжения U . Сигo> нал с выхода третьего компаратора 16 напряжения разрешает прохождение через схему 17 сонпадения импульса с выхода экстрематора 15, соответствующего экстремуму первого вступления.

Импульсом с выхода схемы 17 совпадения (фиг. 2е) сбрасывается третий триггер !4, который закрывает ключ 6 °

На выходе последнего получают периодическую последовательность сигналов (фиг. 2в) длительностью от начала импульса синхронизатора 1 до экстремума первого вступления прошедшего импульса, которая поступает на пиковьп» детектор 7 и входы перного 9 и второго 10 компараторон напряжения.

С пикового детектора 7 напряжение, равное по величине амплитуде А, первого вступления, поступает на делитель 8 напряжения, с выходов которого на вторые входы компараторов 9 и 10 поступают опорные напряжения соответственно Цо, = К,А, и U = К A

Первый компаратор 9, срабатывая по уровню U сбрасывает первый триггер 11, образуя на выходе импульс (фиг. 2ж) длительностью T + b,г,, поступающий на суммирующий вход измерителя 13 интервалов. времени. Второй компаратор 10, срабатывая по уровню

1379645 (Риг.2

Со став и тель Д. Широ чин

Техред Л.Олийнык

Корректор С.Черни

Редактор М.Бланар

Заказ 972/43 Тираж 524

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0 1, сбрасывает второй триггер 12, образуя на его выходе импульс (фиг.2з) длительностью T + de, поступающий на вычитающий вход измерителя 13 вре5 менных интервалов. На выходе измерителя 13 получают, например, в цифровом коде величину Т + (b e — b,e,).

Величины К, и К выбирают такими, что выполняется соотношение be, = be, в результате чего уменьшается систематическая погрешность измерений.

Применение устройства позволяет повысить помехозащищенность при измерении скорости распространения ульт- l5 развука.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука в материалах по авт. св.

9 1249341, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, оно снабжено третьим компаратором напряжения, первый вход которого соединен с выходом ключа, а второй вход — с источником опорного напряжения, и схемой совпадения, первый и второй входы которой подключены соответственно к выходам экстрематора и третьего компаратора напряжения, а выход схемы совпадения соединен с вторым входом третьего триггера.