Измеритель скорости ультразвука в твердых средах

 

и ч о о к оззв

C r o библиотека i4&ig

О, П И С А Н И Е 1 1 480974

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.07.72 (21) 1812224/18-10 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.75. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 12.11.75 (51) М. Кл, G 01п 29,00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 534.614(088.8) (72) Авторы изобретения

И, А. Пиркин и В. Н. Голубев (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА

В ТВЕРДЫХ СРЕДАХ

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля материалов по скорости ультразвука и может быть использовано в системах автоматического контроля изделий, различающихся по длине.

Известны измерители скорости ультразвука в твердых средах, содержащие измерительную и эталонную автосинхронизирующис кольцевые схемы, каждая из которых состоит из генератора стартовых сигналов, генератора зондирующих импульсов, акустической камеры с излучающим и приемным пьезоэлектрическими датчиками, усилителя, схемы совпадений, генератора опорных сигналов и электронного ключа, схему управления ключами, например триггер, цифровой счетчик импульсов и блок питания.

В известных устройствах показания измеряемой величины (число импульсов за единицу времени) зависят от длины образцов. При контроле по скорости ультразвука изделий, различающихся по длине, необходимо измерять два параметра: длину образцов и чистоту автоциркуляции, а затем производить обработку результатов измерений, что существенно снижает производительность контроля.

Для исключения зависимости показаний измеряемой величины от длины образцов и индикации этих показаний в виде цифр, соответствующих непосредственному значению скорости, предлагаемый измеритель снабжен дополнительным счетчиком импульсов с коэффициентом пересчета, равным по величине скорости ультразвука в эталонной жидкости, 5 вход которого через ключ соединен с формирователем эталонной кольцевой схемы, а выход через триггер с ключом эталонной схемы и ключом измерительной кольцевой схемы с цифровым счетчиком на выходе, при этом пз10 лучатели присоединены к акустической камере неподвижно, а приемники жестко связаны между собой и установлены на одинаковом расстоянии относительно соответствующих излучателей с возможностью свободного пере15 мещения вдоль направления оси излучателей.

На чертеже показана блок-схема описываемого устройства. Стартовый сигнал с генераторов 1, 2 запускает генератор 3, 4 зондирую20 щих импульсов. Зондирующий импульс, преобразованный излучающими пьезоэлементами

5, 6 в ультразвуковой, проходит через контролируемую среду, а затем, достигая приемных пьезоэлементов 7, 8, преобразуется снова в

2 электрический, усиливается усилителями 9, 10 и поступает на схемы совпадений 11, 12. На второй вход схем совпадений подается опорный сигнал с генераторов 13, 14, подключенных к генераторам 3, 4 зондирующих импульЗо сов. Временное положение опорных сигналов

480974 автоматически подстраивается в зависимости от длины ооразцов и скорости ультразвука.

Импульс с ускорителей 9, 10, совпавший во времени с опорным сигналом, формируется формирователями 15, 16, а затем запускает генераторы 3, 4 зондирующих импульсов, и цикл повторяется. В системе устанавливается автоциркуляция импульса, при этом частота циркуляции зависит от акустической базы н времени прохождения ультразвука через исследуемую среду. Импульсы с формирователей 15, 16 подаются также через ключи 17 и

18 на вход счетчиков 19, 20. Пуск счетчиков производится синхронно при помощи кнопочного выключателя 21. Нажатием кнопки конденсатор 22, заряженный до напряжения Е, быстро разряжается через замыкающиеся контакты и входное сопротивление триггера 23, и ток разряда переключает триггер в состояние, при котором ключи открываются и начинают пропускать импульсы с формирователей на вход счетчиков.

В момент регистрации счетчиком 20 V-го импульса, порядковый помер которого равен по величине скорости ультразвука в эталонной жидкости, на выходе счетчика формируется сигнал, переключающий триггер в исходное состояние. В этом состоянии триггера ключи закрываются, и счет прекращается. Поскольку расстояния между датчиками измерительной Л и эталонной Б кольцевых схем при любой длине образцов равны между собой и продолжительность считывания импульсов счетчиками одинакова, то за время, в течение которого производилось измерение, цифровым счетчиком 19 будет зарегистрировано число импульсов с измерительной кольцевой схемы, равное по величине скорости ультразвука в образце.

5 Предмет изобретен ия

Измеритель скорости ультразвука в твердых средах, содержащий эталонную и измерительную автосинхронизирующие кольцевые схемы, каждая из которых состоит из генератора стартовых сигналов, генератора зондирующих импульсов, акустической камеры с излучающим и приемным пьезоэлектрическими датчиками, усилителя, схемы совпадений, 1в генератора опорных сигналов, формирователя и электронного ключа, схему управления ключами, например триггер, цифровой счетчик импульсов и блок питания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения зависимости показаний измеряемой величины от длины образцов и индикации этих показаний в виде цифр, соответствующих непосредственному значению скорости, измеритель снабжен дополнительным счетчиком импульсов с коэф25 фициентом пересчета, равным по величине скорости ультразвука в эталонной жидкости, вход которого через ключ соединен с формирователем эталонной кольцевой схемы, а выход — через триггер с ключом эталонной схе30 мы и ключом измерительной кольцевой схе. мы с цифровым счетчиком импульсов на выходе, при этом излучатели присоединены к акустической камере неподвижно, а приемники жестко связаны между собой и установлены в з5 акустической камере с возможностью свободного перемещения вдоль направления оси излучателей.

480974

Составитель H. Фомичев

Техред А. Камышникова Корректор М. Лейзерман

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2582/12 Изд. № 1692 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5