Устройство для исследования характеристик пьезоэлектрических преобразователей

 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть полезным для исследования преобразователей медицинских диагностических приборов, сканеров и дефектоскопов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и упрощение его конструкции. Новым в устройстве является выполнение блоков обработки координаты. Каждый блок состоит из трех счетчиков 15, 22, 23, схемы сравнения 17 - 20, пяти ключей 24 - 28, схемы ИЛИ 21, триггер 29 и включателя 14. Устройство обеспечивает перемещение зонда или мишени в радиальном направлении, что позволяет исследовать осевое распределение давления в пучке ультразвука преобразователей с угловым или секторным сканированием. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Н 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4441559/10 (22) 04.04.88 (46) 23.08.91. Бюл, M 31 (71) Каунасский политехнический институт им. А.Снечкуса (72) В.А.Сукацкас, В.К.Армошка, Э.В.Станкявичюс, И.П,Пукас и П,К.Разутис (53) 534.232(088.8) (56) Filmore P.R, Chivers R.Ñ, Measurements

on batch prociuoed miniature ceramics

ultrasaund hydrophones. Ultrasîïiñs, vol. 24, I.>ly, 1986, р. 216 — 229. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОЗАНИЯ

ХАРАКТЕРИС ГИК ПЬЕЗОЭЛЕКТРИ4ЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Устройство о1носится I акустическим измерениям и может быть применено для исследосэния преобразователей медицинских диагностических приборов, скэперов и детектоскопов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства и упрощение его конструкции.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг, 2 — эпюры напряжений в ряде узлов -хемы.

Устройство состоит из исследуемого преобразователя 1, электронного блока 2, осуществляющего возбуждение преобразователя, обработку принятого сигнала и регистрацию его. Преобразователь 1 закреплен в ванне 3 с жидкостью, в которой закрепле,— на первая винтовая пара 4, 5 (винт 4, гайка

5), привсдимая в движение шаговым двига,, Я2,„, 1672555 А1 (57) Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть полезным для исследования преобразователей медицинских диагностических приборов, сканеров и дефектоскопов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и упрощение его конструкции, Новым в устройстве является выполнение блоков обработки координаты. Каждый блок состоит из трех счетчиков 15, 22, 23, схемы сравнения 17 — 20, пяти ключей 24 — 28, схемы ИЛИ 21, триггера 29 и включателя t4.

Устройство обеспечивает перемещение зонда 1ли мишени в радиальном направлении, что позволяет исследовать осевое распределение давления в пучке ультразвука преобразователей с угловым или секторным сканированием. 2 ил. телем 6, к Гайке 5 прикреплена вторая винто ая пара 7, 8 и двигатель 9 К гайке 8 прикреплена мишень 10 или зонд (в последнем случае он соединяется с блоком 2). Двигатели подключены к своим блокам 11 и 12 управления, вырабатывающим необходимые импульсы тока для обмоток и являющимся типовыми для данного типа двигателя.

I енератор 13 импульсов подключен к блокам 14 — 29 и 30 — 44 отработки координаты, полностью идентичным v подключенным своими выходами к входам блоков 11 и 12, Входы внутри этих блоков обьединены функцией ИЛИ. Каждый блок отработки координаты состоит иэ соединенного с входом через включатель 14 счетчика 15 с цепью 16 сброса, секционированной схемы сравнения кодов 17-20, выходы которой объединены схемой ИЛИ 21, и рабочего счетчика 22.

1672555

Кодовые выходы счетчиков 15 и 22 соединены с входами схемы 17 — 20. Выход схемы

21 соединен с входом счетчика-распределителя 23. Входы разрядов счетчика 22, секционированные также как и схема сравнения кодов 17-20, через ключи 24-27 и основной ключ 28 соединены с входом блока обработки, Выходы счетчика-распределителя 23, секционированного в обратном порядке чем блоки 17 — 20 и 22, подключены на стробирование секций схемы 18 — 20 сравнения и ключей 25 — 27, т.е. всех кроме старших секций. Выход заполнения счетчика 23 соединен с основным ключом 28. На стробирование ключа 24 старшей секции подключен выход блока 23, связанный с остальными функцией ИЛИ вЂ” НЕ. Выход схемы

ИЛИ 21 соединен также с входом триггера

29 самоблокировки и входом установки на О счетчика 22. Задержанный выход схемы 21 подан на другой вход триггера самоблокировки другой координаты, а вход триггера

29 соединен с соответствующим выходом блока отработки другой координаты 30-44.

Выход триггера 29 соединен с ключом 28, а входы блока 11 — с выходами ключа 28 и блока 13, На фиг, 2 графиком а обозначен сигнал на входе стробирования ключа 24, графиками б — г — сигналы на входах стробирования ключей 25 — 27 и секций схемы сравнения кодов 17 — 20, графиками д, е, ж. з — сигналы на выходах секций схемы сравнения кодов

17 — 20.

Устройство работает следующим образом.

Закрепляют преобразователь 1, включают блок 2, выбирают заданное горизонтальное (фиг, 1) расстояние мишени 10 от преобразователя 1. Включают генератор 13 и включателем 14 подают импульсы на счетчик-задатчик 15 и блок 11. Ключ 28 неинициалиэирован, т,е. не может быть включен.

Мишень 10 перемещается поперечно нормали преобразователя 1. По достижении оси пучка амплитуда принятого сигнала получается максимальной. В этот момент включатель 14 отпускают и сбрасывают с помощью элемента 16 счетчик 15. То же самое делают и в другом блоке обработки координаты 30 — 44. Таким образом, в счетчиках-задатчиках устанавливаются начальные координаты О. 0 Далее соответствующим включателем и генератором 13 выбирают крайнее правое положение мишени 10 (согласно описанному выше), находят ось пучка ультразвука. Геперь в счетчиках-задатчиках хранятся координаты конечной точки х, у. Устройство готово к измерению, счетчики 22 и 23 погашены.

С началом измерения инициализируют и включают основной ключ 28, запускают генератор 13. Импульсы генератора через замкнутый ключ 24 поступают на старшую секцию счетчика 22 и подсчитываются им, В моменты, следующие через время Л t, содержимое счетчика 22 равняется содержимому старших разрядов счетчика-эадатчика

15, каждый раз срабатывает старшая секция

17 схемы сравнения кодов. Импульсом со схемы ИЛИ 21 сбрасывается счетчик 22, а в счетчик-распределитель 23 поступает первый, затем также и последующие импульсы (фиг, 2а, д). Процесс протекает монотонно до появления импульса на первом выходе счетчика 23, соответствующего емкости 2", где nl — количество разрядов секций 18 (фиг. 2е). Теперь открывается ключ 25, стробируется секция 18 (фиг, 2а). Когда срабатывает секция 18 (фиг. 2е, момент tg), на вход счетчика 23 поступает опять на схему 18.

Всего таких циклов будет 2 "2, где nz — количество разрядов секции 19. Когдэ сигнал появляется на выходе блока 28, соответствующем емкости (2" +1 ) 2", размыкается ключ 25 и замыкается ключ 26 (фиг, 2в, момент тэ), В момент времени t4 срабатывает секция 19, добавляя (2л1+ 1) 2 "2+ 1 импульс в счетчик 23, Этих циклов будет 2, где пэ — количество разрядов секций 20. Процесс протекает аналогично описанному выше по принципу цикл в цикле. Импульсом, соответствующим полной емкости счетчика

23, замыкается ключ 27 (график 2ж, момент

tg), после срабатывания секции 20 задним фронтом закрывается ключ 28 (момент т6 фиг, 2г). Емкость его должна равняться 2" +

4- 1(2" + 1 ) " + 1 в случ е четырех секций.

Таким образом, на вход блока 11 поступает количество импульсов, равное заданному в эадатчике 15, Триггер 29 самоблокировки синхронизирует работу обоих блоков отработки координат. Каждым выходным импульсом схемы

21 триггер 29 перебрасывается, ключ 28 закрывается, Он открывается импульсом аналогичной схемы другого блока 30 — 44. Таким образом, блок, в котором эа время Л подсчитывается меньшее количество импульсов, поджидает другой блок отработки координаты. В случае одинакового количества импульсов один блок отработки открывает другой через задержанный выход блока 21. Мишень 10 движется по ломанной линии от точки О, 0 до точки х, у, Эта л ;ния может быть ориентирована под любым углом к нормали рабочей поверхности пьезоприемника, В течение движения может быть

1672555 снято, например. осевое распределение давления. Указанный режим позволяет исследовать осевое распределение интенсивности преобразователей секторных сканеров при любом положении пучка.

Формула изобретения

Устройство для исследования характеристик пьезоэлектрических преобразователей, содержащее ваннус двумя устройствами перемещения в виде винтовых пар и двигателей, соединенных соответственно с блоками управления, электронный блок возбуждения, регистрации и обработки сигнала с клеммами для подключения преобразователя, генератор импульсов, выход которого соединен с входом блока обработки координат,отл ича ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения конструкции устройства блок обработки координат выполнен из двух идентичных секций, каждая из которых состоит из трех счетчиков, первый из которых снабжен цепью сброса, включателя, схемы сравнения, схемы ИЛИ, пяти ключей и триггера, при этом вход блока обработки координат соединен с первым входом первого ключа и через выключатель — с входом

5 первого счетчика и первым входом блока управления первого двигателя, выходы первого и второго счетчиков соединены с входами схемы сравнения, выходы которой соединены с входами схемы ИЛИ, первый

10 выход которой соединен с первыми входами второго и третьего счетчиков и первым вхо-. дом триггера, выход которого подключен к второму входу первого ключа, третий вход которого подключен к второму входу блока

15 управления первого двигателя и через; . второй, третий, четвертый и пятый ключи соединен с входами второго счетчика, управляющие входы всех ключей и схемы сравнения соединены с выходами третьего

20 счетчика, при этом второй выход схемы ИЛИ каждой секции соединен с вторым входом триггера другой секции.

1672555

Л, Л

Фиг.2

Составитель А.Кашаев

Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Редактор Т.Куркова

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

Заказ 2846 Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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