Устройство для измерения времени распространения ультразвука в материале
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле качества изделий из твердеющих материалов, в частности бетона. Цель изобретения - повьпиение точности измерений за счет учета изменения влажности материала. Устройство содержит синхронизатор 1, тактовый распределитель 2, генератор 3 зондирующих импульсов, генератор 4 синусоидальных колебаний, коммутатор 5, излучающий преобразователь 6, приемный преобразователь 7, усилитель 8, формирователь 9 временных интервалов, временной селектор 10, регулируемую линию И .задержки, измеритель 12 разности фаз, преобразователь 13 разность фаз - временной интервал, дополнительный временной селектор 14, генератор 15 счетных импульсов, реверсивный счетчик 6, индикатор 17. При помощи генератора 3 импульсов и формирователя 9 временных интервалов измеряется время распространения ультразвука в материале, при помощи генератора 4 колебаний, регулируемой линии И задержки, измерителя 12 разности фазы, преобразователя 13 формируется импульс, дпительность которого пропорциональна влажности материала . На реверсивном счетчике 16 за счет сигналов с временных селекторов 10 и 14 формируется код, соответствующий времени распространения ультразвука с поправкой на влажность материала . 2 ил. S9 W 4 СП ф 00 Од 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (5ц 4 С 01 N 29/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕП=ЛЬСТЯ У () ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 4282 174/25-2 8 (22) 24. 06. 87 (46) 07.02. 89. Бюл. Р 5 (71) Конструкторско-технологическое бюро "Стройиндустрия" (12) В.А. Сафаров, П.А.Мариянчук и А.В.Андрейченко (53) 620.179.!6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N- 252678, кл. G 01 N 29/04, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛЕ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле качества иэделий из твердеющих материалов, в частности бетона.
Цель изобретения — повышение точности измерений эа счет учета изменения влажности материала. Устройство содержит синхронизатор 1, тактовый распределитель 2, генератор 3 зондирующих импульсов, генератор 4 синусои„„SU„„1456868 A 1 дальных колебаний, коммутатор 5, излучающий преобразователь 6, приемный преобразователь 7, усилитель 8, формировагель 9 временных интервалов, временной селектор 10 регулируемую линию ll; задержки, измеритель 12 разности фаэ, преобразователь 13 разность фаэ — временной интервал, дополнительный временной селектор 14, генератор 15 счетных импульсов, реверсивный счетчик 16 индикатор 17.
При помощи генератора 3 импульсов и формирователя 9 временных интервалов измеряется время распространения ультразвука в материале, при помощи генератора 4 колебаний, регулируемой линии 11 задержки, измерителя 12 раз- 3 ности фазы, преобразователя !3 формируется импульс, длительность которого пропорциональна влажности материала. На реверсивном счетчике 16 за счет сигналов с временных селекторов !
О и 14 формируется код, соответствующий времени распространения ульт-. развука с поправкой íà влажность ма- 4 териала. 2 ил. Ял
1456868
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при нераэрушающем контроле качества изделий из твердеющих материалов, в частности бетона.
Целью изобретения является повышение точности измерений за счет учета изменения влажности материала.
На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.
Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1 и !5 тактовый распределитель 2, генератор
3 зондирующих импульсов, генератор 4 синусоидальных колебаний, коммутатор
5, излучающий преобразователь 6, последовательно соединенные приемный 20 преобразователь 7 и усилитель 8, последовательно соединенные формирова-тель 9 временных интервалов и временной селектор 10, последовательно сое- . диненные регулируемую линию 11 за- 25 держки, измеритель 12 разности фаэ, преобразователь 13 разность фаз временной интервал и дополнительный временной селектор 1 4, генератор 15 счетных импульсов и последовательно 30 соединенные реверсивный счетчик 16 и индикатор 17; На фиг. I также изображен участок 1 8 исследуемого материала, на котором установлены излучающий 6 и приемный 7 преобразовате35 ли. Первый и второй выходы тактового распределителя 2 связаны соответственно с входом установки нуля реверсивного счетчика 16 и вторым входом индикатора 17> третий выход тактово- 40
rg распределителя 2 подключен к входу генератора 3 зондирующих импульсов и к третьему входу коммутатора 5, четвертый выход тактового распределителя 2 соединен с входом генератора
4 колебаний и с четвертым входом коммутатора 5, выход генератора 3 импульсов связан с вторым входом коммутатора 5 и с первым входом формирователя 9 временных интервалов, выход генератора 4 колебаний подключен к ! пятому входу коммутатора 5 и к входу линии 11 задержки. Первый выход коммутатора 5 соединен с излучающим преобразователем 6, второй выход — с вторым входом формирователя 9 временных интервалов, третий выход — с вторым входом измерителя 1 2 разности фаз . Выход генератора 15 счетных импульсов подключен к вторым входам временного селектора 10 и дополнительного временного селектора 14, выходы которых соединены. соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 16.
Устройство работает следующим образом.
Преобразователи 6 и 7 устанавливают на участок 18 исследуемого материала и включают синхронизатор 1, импульсы которого поступают на тактовый распределитель 2 (фиг. 2а). Последний из каждых четырех импульсов последовательно формирует короткие положительные импульсы и распределяет их по выходам. Импульс с первого выхода поступает на вход установки нуля реверсивного счетчика 16 (фиг. 2б), в котором на выходе устанавливается нулевое состояние.
Импульс с третьего выхода тактово" го распределителя 2 (фиг. 2в) поступает на вход. генератора 3 зондирующих импульсов и на третий вход коммутатора 5, переводя последний в состояние, при котором происходит подключение излучающего преобразователя
6 к выходу генератора 3 зондирующих импульсов, выхода усилителя 8 — к второму входу формирователя 9 временного интервала, первый вход которого соединен с выходом генератора 3 зондирующих импульсов.
Генератор 3 зондирующих импульсов под воздействием импульса с третьего выхода тактового распределителя 2 вырабатывает импульс пилообразной формы (фиг. 2е), поступающий на второй вход коммутатора 5, под воздействием которого излучающий преобразователь
6 излучает в материал 18 затухающие ультразвуковые колебания. Последние, пройдя через материал, воспринимаются приемным преобразователем 7, преобразуются в электрические колебания, усиливаются усилителем 8 и через ком-. мутатор 5 поступают на второй вход формирователя 9 временного интервала (фиг. .2э), на первый вход которого поступает импульс с выхода генератора 3 зондирующих импульсов. Под воздействием этого импульса и первого полупериода принятых колебаний на выходе формирователя 9 формируется положительный импульс, длительностью равный времени распространения ультразвуковых колебаний в материале распространения ультразвука в материале,. содержащее синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, последова." тельно соединенные приемный преобразователь и усилитель, последовательно соединенные формирователь временных интервалов, временной селектор, реверсивный счетчик и индикатор, коммутатор, первый выход которого подключен к излучающему преобразователю, второй выход соединен с первым входом формирователя временных интервалов, и генератор счетных импульсов, выход которого подключен к второму входу временного селектора, второй вход формирователя временных интервалов соединен с выходом генератора зондирующих импульсов, выход усилителя подключен к первому входу коммутатора, выход генератора зондирующих импульсов подключен к второму входу коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет учета изменения влажности материала, оно снабжено тактовым распределителем, первый выход которого соединен с входом установки нуля реверсивного счетчика, 3
145686 (фиг. 2л). Этот импульс поступает на первый вход временного селектора 10, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 15 счет5 ных импульсов. С выхода временного селектора 10 пакет счетных импульсов поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 16, на выходе которого устанавливается код, соответст- 10 вующий времени распространения ультразвуковых колебаний в изделии.
С четвертого выхода тактового распределителя 2 импульс (фиг. 2г) поступает на вход генератора 4 синусои- 15 дальных колебаний и на четвертый вход .коммутатора 5, переводя последний в состояние, при котором происходит подключение излучающего преобразователя 6 к выходу генератора 4 колеба- 20 ний, выхода усилителя 8 — к второму входу измерителя 12 разности фаэ, первый вход которого соединен с выходом регулируемой линии 11 задержки. 25
Генератор 4 колебаний под воздействием импульса с четвертого выхода тактового распределителя 2 вырабатывает синусоидальные. колебания (фиг. 2ж), поступакщие на пятый вход 30 коммутатора 5 и вход регулируемой линии !1 задержки. Под воздействием этих колебаний излучающий преобразователь 6 излучает в материал 18 ультразвуковые колебания, которые, пройдя 35 через материал, воспринимаются приемным преобразователем 7, преобразуются в электрические, усиливаются усилителем 8 и через коммутатор 5 поступают на второй вход измерителя 12 фаз 40 (фиг. 2к), на первый вход которого; поступают прошедшие линию 11 задержки (фиг. 2и) колебания с выхода ге- нератора 4 колебаний (фиг. 2ж). Линия 11 задержки задерживает колеба- 45 ния генератора 4 колебаний на время, соответствующее времени распространения ультразвуковых колебаний в изделии при его нулевой влажности. Таким образом, измеритель 12 разности 50 фаз измеряют разность фаз колебаний, прошедших через "сухое" и "влажное" изделия, на его выходе формируется напряжение, пропорциональное влажности контролируемого изделия, которое поступает на вход преобразователя 13 разность фаз — временной интервал. Последний преобразует это напряжение в импульс . длительностью, 8
4 зависящей от влажности изделия (фиг. 2м). Этот импульс поступает на первый вход дополнительного временного селектора 14, на второй вход которого поступают импульсы с выхода генератора 15 счетных импульсов. С выхода дополнительного временного селектора 14 пакет счетных импульсов, равный длительности импульса на выходе преобразователя 13, поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 16, в результате чего на его выходе устанавливается код, соответствующий разности времени распространения ультразвуковых колебаний в изделии и длительности импульса, зависящего от влажности изделия, таким образом обеспечивается поправка кода. С второго выхода тактового распределителя 2 импульс (фиг. 2д) поступает на управляющий вход индикатора 17 и обеспечивает подключение посцеднего к выходу реверсивного счетчика 16 и индикацию результата измерений. формула изобретения
Устройство для измерения времени
Составитель Д.широчин !
Редактор В.Бугренкова Техред М.Ходанич
Корректор М.Самборская
Заказ 754 7/43 Тираж 788 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 1456868 6 второй выход соединен с вторым вхо- второй вход которого подключен к выдом индикатора, третий выход подклю- ходу генератора счетных импульсов, чен к входу генератора зондирующих выход соединен с вычитающим входом импульсов и третьему входу коммутато- реверсивного .счетчика четвертый вы5
1 ра, и последовательно соединенными ход тактового распределителя связан генератором синусоидальных колеба- с входом генератора синусоидапьных ний, р егулируе мой линией з аде ржки, колебаний и с четвертым входом комиэмерителем разности фаз, второй вход мутатора, пятый вход которого подклюкоторого подключен к третьему выходу 1д чен к выходу генератора синусоидаль- коммутатора, преобразователем раз- ных колебаний, а синхронизатор подность фаз - временной интервал и до- ключен к входу тактового Распределиполнительным временным селектором, теля.
