Устройство автоматической настройки ультразвуковых преобразователей

 

Изобретение предназначено для . использования в ультразвуковой технике для работы в составе ультразвуковых технологических установок различного назначения с использованием магнитострикционных и пьезокерамических преобразователей. Цепью является повышение точности и устойчи:вости настройки. Устройство содержит последовательно соединенные генератор , ультразвуковой преобразователь, датчик акустической обратной связи и амплитудный селектор, выход которого через дифференцирующую цепь подключен к входу триггер, выход которого через интегратор подключен к управляющему входу генератора, а также четьфехразрядный сдвиговый регистр, первый и третий разряды которого подключены к управляющим входам первого и второго ключей соответственно , а четвертый и второй разряды подключены к входам сброса первого и второго пиковых детекторов соответственно, выход датчика акустической обратной связи подключен через первый и второй ключи к входам пиковых детекторов, а через формирователь синхроимпульсов, например детектор нуля, - к входу регистра, выходы пиковых детекторов подключены к входам амплитудного селектора, 2 ил. (Л 4ib 4 М 4 N9

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Цу4 В06В106

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4059302/24-10 (22) 22.04.86 (46) 30.12.88. Бюл. Р 48 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72), В.В.Гейченко, P.Н.Киямов, М,F).Îçåðoâ, H,È.Ïåòðèäè, Е.В.Токарев и Л.Я .Финкельштейн (53) 534.232 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 698676, кл. В 06 В 1/06, 1979. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ УЛЬТРАЗВУКОВ11Х ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение предназначено для использования в ультразвуковой технике для работы в составе ультразвуковых технологических установок различного назначения с использованием магнитострикционных и ьезокерамнческих преобразователей. Целью является повыщение точности и устойчивости настройки. Устройство содержит.ЛО„„„Я447Щ А1 последовательно соединенные генератор, ультразвуковой преобразователь, датчик акустической обратной связи и амплитудный селектор, выход которого через дифференцирующую цепь подключен к входу триггера, выход которого через интегратор подключен к управляющему входу генератора, а также четьфехраэрядный сдвиговый регистр, первый и третий разряды которого подключены к управляющим входам первого и второго ключей соответственно, а четвертый и второй разряди подключены к входам сброса первого и второго пиковых детекторов соответственно, выход датчика екустической обратной связи подключен через первый и второй ключи к входам пиковых детекторов, а через формирователь синхроимпульсов, например детектор нуля, — к входу регистра, выходи пиковых детекторов подключены к входам амплитудного селектора.

2 ил.

1447420

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для автоматической настройки ультразвуковых преобразователей в ультразвуковых технологичес5 ких установках с использованием, например, тиристорных инверторов.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства автомати" 10 ческой настройки ультразвуковых преобразователей; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор ультразвуковой преобразователь 2, датчик 3 акустической обратной связи, формирователь 4 синхроимпульсов, например детектор нуля, сдвиговый четырехразрядный регистр 5, ключи

6 и 7, пиковые детекторы 8 и 9 со 20 сбросом, амплитудный селектор 10, дифференциатор 11, триггер 12, интегратор 13.

Устройство автоматической настройки ультразвуковых преобразователей

Работает следующим образом.

В начальный момент после включения устройства регистр 5 устанавливается в состояние, нри котором на первом выходе устанавливается "1", 30 на остальных выходах — "0", Частота выходного тока генератора 1 находится в дорезонансной области, на выходе триггера 12 уровень "1" (фиг.2 л),Сигнал на выходе интегратора 13 нарастает (фиг. 2 м) и частота генератора 1 увеличивается. С датчика 3 поступает сигнал, пропорциональный -величине амплитуды ультразвукового преобразователя 2 (фиг,2а}, 40

Формирователь 4 синхроимпульсов формирует сигнал в момент перехода сигнала датчика через ноль (фиг. 2б) и подает синхроимпульсы на вход синхронизации регистра 5. 45

Четырехразрядный выходной сигнал регистра 5 (фиг. 2в — е) управляет работой ключей 6 и 7 и пиковых де" текторов 8 и 9 следующим образом.

Первый и тре™й Разряды при сиг 50 нале ."!" на выходе открывают ключи

6 и 7. Второй и четвертый разряды при сигнале "1" на выходе осуществляют сброс пиковых детекторов 8 и 9.

Выходные сигналы пиковых детекторов

8 и 9 (фиг. 2з, ж) подаются на амплитудный селектор 10, .формирующий огибающую сигнала, синхронизированную с сигналом, пропорциональным амппитуде колебанйй (фиг ° 2и). При прохождении частоты генератора 1 резонансной области ультразвукового преобразователя 2 сигнал датчика 3 имеет максимальное значение, при дальнейшем увеличении частоты амплитуда начинает уменьшаться, и очередное значение сигнала на выходе амплитудного селектора 10 меньше максимального. Дифференцирующая цепь 11 по заднему фронту сигнала огибающей выдает импульс (фиг. 2к) на вход триггера 12 реверса. Последний изменяет свое состояние (фиг. 2л), и сигнал на выходе интегратора 13 начинает уменьшаться (фиг. 2м), соответственно уменьшается-и частота генератора 1.

После прохождения резонансной области ультразвукового преобразователя

2 процессы в устройстве повторяются, Огибающая сигнала, пропорционального амплитуде, формируется на выходе амплитудного селектора, на вход которого поступают сигналы с пиковых детекторов. Запоминание сигнала происходит поочередно на пиковых детекторах, причем процесс запоминания синхронизируется с измеряемым сигна» лом с помощью регистра, управляющего работой ключей и пиковых детекторов.

Кроме того, дифференцирующая цепь выделяет только отрицательный фронт, которнй подается на счетный вход триггера реверса, что позволяет устанавливать область изменения частоты генератора таким образом, что резонансная частота ультразвукового преобразователя находится в середине этой области. Это приводит к тому, что при резком изменении частоты резонанса ультразвукового преобразователя в системе не происходит сбоя и повышается точность автоматической настройки.

Формула из обре т ения

Устройства автоматической настройки ультразвуковых преобразователей, содержащее последовательно соединенные генератор, ультразвуковой преобразователь, датчик акустической обратной связи, а также последоват ельно соединенные амплитудный селектор, дифференцирующую цепь триггера и интегратор, выход которого подключен к управляюще входу генераз

1447420 тора, о т л и ч а ю щ е е с я второго пиковых детекторов соответтем, что, с целью повышения точности ственно, выход датчика акустической и устойчивости настройки, в устрой- обратной связи подключен через перство введены четырехразрядный сдвиго- вый и второй ключи к входам пиковых

6 вый регистр, первый и третий разряды детекторов, а через введенный форм»которого подключены к управляющим рователь. синхроимпульсов - к входу входам первого и второго ключей регистра, выходы пиковых детекторов соответственно, а четвертый и второй подключены к входам амплитудного се" разряды — к входам сброса первого и 1О лектора.

Составитель С.Юдин

Редактор N,Ïåòðóøêo Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Заказ 678)/7 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

313Î35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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