Устройство для измерения скорости ультразвука

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости ультразвука при исследованиях физико-механических характеристик материалов. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет устранения зависимости результата измерения времени распространения ультразвука от формы принятого сигнала. Устройство снабжено электрической цепью, состоящей из временного селектора 9, узкополосного фильтра 10, формирователя 11 импульсов и схемы И 7. Временной сдвиг последовательности импульсов, поступающей на вход схемы И 7 и, тем самым на блок 8 измерения времени определяется только акустической задержкой сигнала в исследуемом материале. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s G 01 Н 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Р а

1 ч

lt

Я

Е

ij, о

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4496604/25-28 (22) 18.10.88 (46) 23.08.90, Бюл. № 31 (72) А.В.Павлов, Е.А.Бабушкин, С.B.Äóäåíков и В.А.Кузнецов (53) 534.22 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 600436, кл. G 01 N 29/04, 1978, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА (57) Изобретение относится к измеритель, ной технике и может быть использовано для определения скорости ультразвука при исследованиях физико-механических характе„„59„„1587346 А1 ристик материалов, Цель изобретения — повышение точности измерений за счет устранения зависимости результата измерения времени распространения ультразвука от формы принятого сигнала..Устройство снабжено электрической цепью, состоящей из временного селектора 9, узкополосного фильтра 10, формирователя 11 импульсов и схемы И 7. Временной сдвиг последовательности импульсов, поступающей на вход схемы И 7 и, тем самым на блок 8 измерения времени определяется только акустической задержкой сигнала в исследуемом материале. 2 ил.

1587346

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости ультразвука при исследованиях физико-механических характеристик материалов.

Цель изобретения —, повышение точности измерений за счет устранения зависимости результата измерения времени распространения ультразвука от формы фронта принятого сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения скорости ультразвука содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучатель 3, приемник 4, у"илитель 5, первый формирователь 6 импульсов, схему И 7 и блок 8 измерения времени, последовательно соединенные временной селектор 9, узкополосный фильтр 10 и второй формирователь

11 импульсов и третий формирователь 12 импульсов, выход которого подключен к второму входу блока 8 измерения времени, Вход временного селектора 9 соединен с

1 выходом усилителя 5, выход второго формирователя 11 импульсов соединен с вторым входом схемы И 7, а вход третьего формирователя 12 импульсов подключен к выходу синхронизатора 1, Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает тактовые импульсы с частотой следования Г, которыми запускается третий формирователь

12 импульсов (формирователь импульсов

ПУСК) и генератор 2 зондирующих импульсов. Импульсами ПУСК (фиг.2а) периодически включается блок 8 измерения времени (фиг,2ж). С выхода генератора 2 зондирующих импульсов электрический сигнал в виде последовательности импульсов ударного возбуждения поступает на излучатель 3, с помощью которого электрический сигнал, преобразованный в ультразвуковые колебания, вводится в исследуемый материал.

Ультразвуковые колебания, прошедшие через материал, принимаются приемником 4, в котором ультразвуковые колебания вновьпреобразуются. в электрические, С выхода приемника 4 сигнал поступает на вход усилителя 5 и оттуда на временной селектор 9, в котором из сигнала формируется последовательность импульсов, состоящих из первых полупериодов принятого сигнала (фиг.2в). Из полученной последовательности импульсов с помощью узкополосного фильтра 10 выделяется одна гармоника частотой nF (n-порядковый йомер гармоники). м

Из полученных синусоидальных колебаний с помощью второго формирователя 11 фор- мируется последовательность прямоугольных импульсов той же частоты (фиг. 2г,д), С

5 выхода второго формирователя 11 сигнал поступает на первый вход схемы И 7. Одновременно на второй вход схемы И 7 поступает последовательность прямоугольных импульсов заданной длительности с часто10 той следования F с выхода первого формирователя 6. В момент совпадения импульсов на входах схемы И 7 на выходе последней формируются прямоугольные импульсы, которые управляют работой бло15 ка 8 измерения времени.

При прохождении ультразвукового сигнала через исследуемый материал вследствие частотнозависимого поглощения амплитуда каждой из составляющих сигнал

20 гармоник меняется неодинаково, что приводит к изменению формы импульса. Однако фаза каждой из гармоник из-за поглощения сигнала не меняется. Поэтому временной сдвиг последовательности импульсов, по25 ступающей на первый вход схемы И 7, а следовательно, и момент формирования импульса СТОП определяются лишь акустической задержкой сигнала, Таким образом, на результат измере30 ния не сказывается изменение формы переднего фронта импульса, вызванное частотнозависимым затуханием сигнала, что позволяет повысить точность измерения скорости ультразвука.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор

40 зондирующих импульсов, излучатель, при- . емник, усилитель и первый формирователь импульсов, второй формирователь импульсов, вход которого подключен к второму выходу синхронизатора, и блок измерения

45 времени, первый вход которого соединен с выходом BTopolo формирователя импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения эа счет устранения ее зависимости от формы фронта

50 принятого импульса, оно снабжено последовательно соединенными временным селектором, узкополосным фильтром и третьим формирователем импульсов и схемой И, первый и второй входы которой под55 ключены соответственно к выходам второго и третьего формирователей импульсов, вход временного селектора соединен с выходом приемника, а выход схемы И подключен к второму входу блока измерения времени, 1587346

Составитель Д.Широчин

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Моргентал . Корректор И.Муска

Заказ 2412 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101