Устройство для исследования многоэлементных ультразвуковых преобразователей

 

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для контроля многоэлементных ультразвуковых преобразователей. Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения паразитной емкости в измерительной схеме и за счет синхронизации измерений. Блок испытуемых преобразователей подключают через гнездо 1 к коммутатору, выполненному из питающего многофазного генератора 8, шагового двигателя 7 и соединенного с его ротором диска 5 с постоянным магнитом 6. Испытуемые преобразователи подключаются к испытательной схеме посредством магнитоуправляемых контактов 2, установленных на диске 3, соосном с диском 5. На последнем установлен также магнитоуправляемый контакт 4 синхронизации, который позволяет начать испытания по порядку расположения преобразователей с помощью логических элемента совпадения и элемента 13. 1 ил.

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4448228/25-28 (22) 27.06.88 (46) 30.07.90. Бюл. № 28 (71) Каунасский политехнический институт им. А. Снечкуса (72) В. А. Сукацкас, Э. В. Станкявичус, В. К. Армошка и И. П. Пукас (53) 620.179.16 (088.8) (56) Исследование и калибровка электроакустических характеристик и параметров сканирующих ультразвуковых преобразователей для эхоскопии. Отсчет Каунасского политехнического института № ГРО1840044276, Каунас, 1985, гл. 5, с. 55. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может

„яц„„ 1582115 Д 1 (51)5 G 01 N 29/04 быть использовано для контроля многоэлементных ультразвуковых преобразователей. Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения паразиткой емкости в измерительной схеме и за счет синхронизации измерений. Блок испытуемых преобразователей подключают через гнездо

1 к коммутатору, выполненному из питающего многофазного генератора 8, шагового двигателя 7 и соединенного с его ротором диска 5 с постоянным магнитом 6. Испытуемые преобразователи подключаются к испытательной схеме посредством магнитоуправляемых контактов 2, установленных на диске. 3, соосном с диском 5. На последнем установлен также магнитоуправляемый контакт 4 синхронизации, который позволяет начать испытания по порядку расположения преобразователей с помощью логических элемента совпадения и элемента 13. нл.

1582115

Формула изобретения

Изобретение относится к ультразвуковой измерительной технике и может быть использовано для контроля многоэлементных ультразвуковых преобразователей в процессе производства или эксплуатации.

Цель изобретения — повышение точности путем уменьшения паразиткой емкости в измерительной схеме и синхронизации измерений.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Контакты гнезда 1 для подключения блока испытуемых преобразователей подключены к коммутатору 2 — 8, т.е. каждый к своему магнитоуправляемому контакту 2, которые расположены на неподвижном диске

3. На диске 3, кроме рабочего контакта

2 по числу испытуемых преобразователей, расположен такой же контакт 4 синхронизации. Соосно с диском 3 расположен диск

5 с закрепленным на нем постоянным магнитом 6 на таком же расстоянии от центра диска, как и контакты 2 и 4. Диск 5 насажен на ротор шагового двигателя 7, который подключен к многофазному генератору 8 питания двигателя. Генератор 9 испытательного сигнала соединен с общей шиной всех магнитоуправляемых контактов 2, кроме 4, и с входом измерительно-вычислительного блока 10. Контакт 4 синхронизации подключен к входу блока 11 — 13 синхронизации, т.е. включен между одним входом двухвходового элемента 11 совпадения и корпусом, другой вход таким же образом соединен с корпусом через ключ 12. Выход элемента

11 соединен с входом двухвходового элемента ИЛИ 13, к второму входу его подключен выход измерительно-вычйслительного блока 10, а выход его подключен к многофазному генератору 8. Связь коммутатора

2 — 8 и блоков 9, 10 осуществляется через элементы 11, 13.

Устройство работает следующим образом.

Включают питание устройства и вставляют исследуемый блок в гнездо 1. После включения ротор двигателя 7 и магнит 6 на диске 5 могут находиться в неопределенном положении. Для установки их в первоначальное состояние размыкают ключ

12 синхронизации. Так как контакт 4 тоже разомкнут, на нем устанавливается уровень, запрегцающий работу генератора и блока 10, и через элементы 11 и 13 разрешающий работу многофазного генератора 8.

В свою очередь последний вырабатывает серию импульсов для фаз двигателя 7, который начинает вращаться. Вращается он до тех пор, пока магнит 6 не устанавливается напротив контакта 4 синхронизации. Этот контакт замыкается, сигналы на выходах элементов 11 и 13 изменяются на противоположные (логически). На входе генератора 8 пропадает разрешающий сигнал, он перестает генерировать, и двигатель

7 останавливается. Этим заканчивается синхронизация коммутатора.

Измерение начинается с момента отпускания ключа 12, когда он возвращается в нормальное замкнутое состояние. В этот момент времени разрешается измерение.

Блок 10 выдает через элемент ИЛИ разрешающий сигнал на генератор 8 из расчета поворота двигателя 7 на такой угол, чтобы магнит 6 включал контакт 2 первого элемента испытуемой головки. Генератор 9 вырабатывает меандрообразные импульсы тока, поступающие на исследуемый преобразователь. Длительность меандра тока равна периоду собственной частоты его колебаний.

Во время действия импульса тока образуется треугольное напряжение (интеграл тока на физической емкости пьезоэлемента), а за ним следует затухающее синусоидальное напряжение, вызванное свободными колебаниями. Измерительно-вычислительный блок 1О измеряет амплитуды треугольного напряжения Up и синусоидального напряжения U и вычисляет коэффициент электромеханической связи К по формуле

2 U»

К== — —, 4+U а также емкость, частоту и коэффициент затухания.

По окончании измерения блок 10 выдает сигнал на поворот двигателя 7 и включение следующего преобразователя. Исследование повторяется. По окончании исследований всех пьезоэлементов блока диск

5 останавливается так, что магнит 6 находится напротив контакта 4.

Следующее измерение начинается после вставления другого блока с размыкания ключа 12, но синхронизация коммутатора в этом случае обеспечена.

Устройство для исследования многоэлементных ультразвуковых преобразователей, содержа щее последовательно соединенные генератор испытательного сигнала, коммутатор и гнездо для подключения ультразвуковых преобразователей и подключенный к входу-выходу коммутатора измерительно-вычислительный блок, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными ключом, один контакт которого заземлен, элементом совпадения и элементом ИЛИ, а коммутатор выполнен в виде последовательно соединенных многофазного питающего генератора, пусковой вход которого связан с выходом элемента ИЛИ, шагового двигателя и соосных его ротором двух дисков, один из которых установлен на роторе и содержит постоянный магнит, а другой диск содержит магнитоуправляемые контакты в количестве, равном числу элементов исследуемых преобразователей, и синхронизирующий магнитоуправляемый контакт, включенный между нулевой шиной

1582115

Составитель Л. Кондрыкинская

Редактор А. Маковская Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 2085 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О! и вторым входом элемента совпадения, остальные магнитоуправляемые контакты включены между соответствующими входами гнезда для подключения ультразвуковых преобразователей и входом-выходом коммутатора, а другой контакт ключа подключен к пусковым входам генератора испытательного сигнала и измерительно-вычислительного блока, выход окончания испытания одного элемента ультразвукового преобразователя соединен с вторым входом элемента ИЛИ.