Способ определения коэффициента затухания ультразвука в материалах и устройство для его осуществления
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„.SU„„1458802 А1 (б1) 4 G 01 N 29/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,!
К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 4207861/25-28 (22) .09.03. 87 (4б) 15.02.89. Бюп. Р 6 (71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина} (72) М.Ю.Нечаева, И.К.Газа, А.Ф,Родимов и Н,Л.Писанко (53) 620.179.16 (088.8) (56) Ultrasound in med and Biol, 1984, Vol 10, Ф 6, р. 715-718.
Патент СНА В 4475395, кл, G 01 N 29/04 1985, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА
ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В MATEPHAJIAX
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для определения коэффицйента
Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано для определения коэффициента затухания ультразвука в материалах, в слоях, лежащих на заданной глубине.
Цель изобретения — повышение точности определения коэффициента затухания ультразвука в материапах путем выбора характеристики преобразования непосредственно.,измеряемой величины в искомый параметр с большей крутизной, На чертеже. представлена блок-схема устройства к эхо-импульсному дефектоскопу для определения коэффизатухания ультразвука в материалах, в слоях, лежащих на заданной глубине. Цель изобретения — повышение точности определения коэффициента затухания ультразвука в материалах . за счет выбора характеристики преоб разования непосредственно измеряемой величины (средней частоты) в искомый параметр с большей крутизной.
Для определения коэффициента затуха ния ультразвука в материале на заданной глубине последний зондируют узкополосным ультразвуковым сигналом, принимают эхо-сигнал и определяют сумму средних частот (плотностей) в появлении нулевых и экстремальных значений эхо-сигнала, выделяемых в цепях, содержащих нуль-органы и блок дифференцирования. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. циента затухания ультразвука в материалах.
Устройство к эхо-импульсному де- фектоскопу для определения коэффициента затухания ультразвука в материалах содержит нуль-орган 1, N счетчиков 2-4 и последовательно соединенные формирователь 5 импульсов, выход которого подключен к входам обнуления 11 счетчиков 2-4, и распределитель 6 импульсов, N выходов которого подключены к входам управления соответствука(их счетчиков 2-4, последовательно соединенные блок 7 дифференцирования, ахоп, которого объединен с входом первого нуль-органа
55 з 14
1, второй нуль-орган 8 и элемент
ИЛИ 9, второй вход которого подключен к выходу первого нуль-органа I а выход — к информационным входам Я счетчиков 2-4. Вход 10 . формирователя 5 импульсов и вход 11 первого . нуль-органа 1 предназначены для подключения соответственно к выходу синхронизации и к информационному выходу эхо-импульсного дефектоскопа (не показан), Сущность предлагаемого способа определения коэф4ыциента затухания ультразвука .. в материалах заключается в том, что в материал излучают узкополосный ультразвуковой сигнал, принимают эхо-сигнал, отраженный от внутренних неоднородностей матери ала, и измеряют среднюю частоту. нуле вых значений принятого эхо-сигнала, измеряют среднюю частоту экстремаль- ных значений эхо-сигнапа и по сумме . средних частот нулевых и экстремаль- ных значений эхо-сигнала судят о коэффициенте затухания ультразвука в материале.
Способ реализуют на предлагаемом устройстве следующим образом.
Вход первого нуль-органа 1 подключают к информационному входу, вход формирователя 5,импульсов — к выходу синхронизации ультразвукового эхо-импульсного дефектоскопа.
t С помощью эхо-импульсного дефектоскопа в исследуемый материал излучают узкополосный. ультразвуковой сигнал. Одновременно с выхода,синхронизации последнего на вход 10 формирователя 5 импульсов поступает запускающий импульс, на выходе которого вырабатывается короткий импульс, уст.анавливающий счетчики 2-, 4 в нулевое состояние. Вслед з.а этим на первом выходе распределителя ..б импульсов появляется логический сигнал, разрешающий счет в первом счетчике 2, Длительность этого управляющего сигнала соотнесена с толщиной первого по глубине слоя исследуемой среды. В этс время на вход 11 устройства подается напряжение, пропорциональное амплитуде эхосигнала, отраженного от внутренних неоднородностей среды, При каждом пересечении эхо-сигналом нулевого уровня первый нуль-орган 1 вырабатывает на своем выходе короткий импульс, поступающий на второй вход
58802 4 элемента ИЛИ 9. В блоке 7 дифферен-. цирования вырабатывается напряжение, пропорциональное первой производной входного сигнала, которое поступает на вход второго нуль-органа 8. На выходе последнего формируются импульсы при равенстве нулю первой произ водной сигнала, т.е. при достижении эхо-сигналом экстремальных (максимальных или минимальных) значений.
Эти импульсы поступают .на первый вход элемента ИЛИ 9. Вследствие того что нулевые значения уэкополос15 ного входного сигнапа практическц никогда не совпадают во времени ...с его экстремумами, средняя частота (плотность) импульсной последовательности на выходе элемента ИЛИ 9 равна
20 сумме ппотностей нулей и экстремумов сигнала. С выхода элемента ИПИ 9 импульсы поступают одновременно на информационные входы всех счетчиков 2-
4, но накапливаются эти импульсы
25 только в том из .счетчиков на управляющий вход которого иоступает сигнал "1" с соответствунпцего выхода распределителя 6 импульсов. Послед-, ний вырабатывает сигналы l" поочередно HB всех своих выходах, причем длительность каждого унравляющего сигнала соответствует толщине слоя, в котором определяется коэффициент затухания. Таким образом, пос35 ле завершения подсчета импульсов в последнем счетчике 4, соответствующем самому глубокому слою исследуе .. мой среды, на выходе каждого счетчи-. ка получают значения коэффициента затухания. ультразвука в материале на заданной глубине. В результате суммирования средних частот (ппотностей) сигналов, соответствующих, нулевым и экстремальным значениям,эхо-еигиа" ла, повышается крутизна в зависимости непосредственно измеряемого па" раметра (средней частоты) от исследуемой величины (коэффициеита затухания ультразвука), вследствие чего увеличивается точность определения коэффициента затухания ультразвука в материалах.
Формула as обр ет ения
1. Способ определения коэффициента затухания ультразвука s материалах, заключающийся в том, что в материал излучают узкополосный ультразву5 1458802 6 ковой сигнал, принимают зхо-сигнал, ные формирователь импульсов,. выход коотраженный от внутренних неоднород- торого подключен к входам обнуления ностей материала и измеряют сред- N счетчиков, и распределитель им- нюю частоту нулевых значений приня- пульсов, Й выходов которого подклютого эхо-сигнала, с учетом которой чены к входам управления соответствусудят о коэффициенте затухания ющих счетчиков, о т л и ч а ю щ е еультраэвука, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что оно снабжено последовас я . тем, что, с целью.повыпения тельно соединенными блоком дифференточности определения коаффициента . 10 цирования, вход которого объединен затухания ультразвука в материалах, с входом первого нуль-органа, вторым дополнительно измеряют среднюю час- нуль-.органом и элементом ИЛИ, второй тоту экстремальных значений эхо-сиг- вход которого подключен к выходу нала, а коэффициент затухания определяют первого нуль-органа, выход - к ин по сумме средних частот нулевых и экст- 1> формационным входам N счетчиков, а ремальных значений зхо-сигнала. входы формирователя импульсов и пер.2 ° Устройство для определения коэф- ваго нуль-органа предназначены для фициента затухания ультразвука в мате- подключения соответственно к выходу риалах, содержащее первый нуль-орган„. синхронизации и к информационному
И счетчиков и последовательно соединен- выходу зхо-импульсного дефектоскопа.
° 20
Составитель Г.Максимочкнн
i åäàêòoð С.Лисина Техред Л.Олийнык Корректор И.Шулла
Заказ Збб/50 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
