Устройство для автоматической записи изменений скорости ультразвука

 

рр 5268l8

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.06.74. (21) 2032385/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 24.08.76 (51) М. Кл. С 01N 29/О 0

Государственный комитет в";авета Министров СССР аю делам изобретений и открытий (53) УДК 534.22 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. И. Запорожец и Н. К. Лашук

Институт металлофизики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ

ИЗМЕНЕНИЙ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к ультразвуковым методам исследования веществ и может быть использовано в автоматических регистраторах скорости ультразвука в различных средах.

В мегагерцовом диапазоне частот .для регистрации зависимости скорости ультразвука широкое распространение получили импульсные измерители (2, 3).

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматической записи изме- 1ð пений скорости ультразвука, содержащее генератор высокой частоты, управляющий вход которого подключен к синх рогенератору, а выход — к измерительной камере с образцом и электромеханическими преобразователями, 15 два канала формирования импульсов запуска и сброса преобразователя «время — амплитуда», выход которого через пиковый вольтметр подключен,к регистрирующему прибору (1).

В определенных условиях оно обладает высо- 2Р кой точностью измерения. Работа устройства оонована на методе непрерывного измерения временного интервала между выделенными полупериодами двух эхо-сигналов волновой картины путем преобразования временного 25 интервала в амплитуду. линейного пилообразного напряжения, детекти|рования пиковым вольтметром и записи постоянного напряже ния, пропорционального измеренному интервалу, с помощью регистрирующего прибора. 3р

Известное устройство обладает следующими недостатками.

Моменты срабатывания формирователей в каждом канале зависят от амплитуд эхо— сигналов. Для надежного выделения намеченного полупериода в каналах необходимо включать схему автоматической регулировки усиления (АРУ), глубина iperyлировки которой определяется диапазоном затухания ультразвука в среде. Если затухание изменится больше, чем допускается схемой АРУ, то нужный полупериод не выделится, что приводит к ошибке в измерении.

Невозможна автоматическая запись изменений скорости ультразвука в образце в процессе пластической деформации, так как при этом изменяется форма и крутизна фронтов эхо-импульсов.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Цель изобретения достигнута тем, что канал формирования импульсов запуска выполнен в виде последовательно соединенных блока задержки, вход которого .подключен к выходу генер атор а высокой частоты, стробируемого усилителя, порогового релаксатора — синхронизатора фазы, формирователя импульса запуска и формирователя короткого строб — импульса, канал формирования импульсов сброса в виде последовательно соединенных стро526818

65 оиру емог0 у снлителя, вход которого соединен с !)аь)ориl ..) ) 0и ламерон, дслиге )я Засi0гь1) с) ЕК с)Ра, l k)uviukkiiv)10 СЕ. Е!.10Рс1, и У11PHL)JiiiiUщс, !у .,. у,к010р010 нодкл10-3013 !рормирова-!

0..3ь ОР 1!.01 0 с 00-имнУ«!ьса, ii Ik OPiv)HPU

i3d) с. ) r).)03 3 ьса cbk) v>cu) 1. У HP u)3.)>3!ОЩ!),)3 Вхос1а!)! Oii«00uklJ с мых у «или!0))е)! д33у J. 11ана)10)3 ! рор)«!Н1>0)3а 330i 130Дк.;очен "енера) ор широкнл с!роо — ii»1нульсоь, Вход ко ор010 осдин il с

:И1 ..роННЗа Орои.

i i Up0i овы! рели .cd! ор-с51нхронизат ор фазы

ЦЕ )СС000рс!ЗНО )3Ь!3!0.)п>))Ь 13 ВИДЕ ИМНу.lЬСНОГ0 Е 1И Г0 >! Ч аст О ть1.

Г1а фИ). 1 ИЗ00ражо!)а О,!ОК-CJCМа )C1рОИ 1 Вс1; на lpkli. H ii 0 — эн!013ы н)3нр51>кении) 110НсНЯ)0ЩНЕ Р а 00 У УС РОИСт Ва.

6c роис Во соде1 киг 1енераiop высокои idcTo" ы i) )llpchi3.3>!ющии вход которого нодклюЧеи К СИНХр0i"ЕНЕрài Ору z, и ВЫ ОД вЂ” iH ИЗМЕpii i 0«lЬНОH З d»10pЕ 0 С 00р аэцо)3VI И Э.)ЕКтpОМЕХайиЧЕСКИМИ 1)рЕОораЗОВИ3Е)!ЯМИ) Два КИНИЛсl ! рорМИрованИ51 1))«!Ну«1ЬСО)3 Зсlиу Ска И COpOCd

Нрсоорс!Зова! "Ji>i «ВрЕЪ1Я вЂ” а. )1!ь!ИТуда» 4) ВЫход ко гÎp 01 0 ч ср еа ников ыи 130 J) ь i и ст13 0 подк;3)оче3! к pOi истpHp) 10ЩВ H) нрн0013у 0. 1(анал рорМИ130ва1!))«51 !1)«1иу «!ЬСОВ Зс1ну СКсl ВЫНОЛ11Ес1 В

Виде носледоватмьно соединенных олока ddдержки 1, Вход ко1орог0,1одк1ючен к выходу

1енератора ьысокои iacioibi i, строоируемого усилит ел>! !5) liogоf01301 0 11е3!аксат013d — син«хрониза i Opd lpddbl )) !popish и130вате IЯ импульса запуска Iv H формирователя короткого строо-импульса i i. ь,анал формирования имну;!ьсов сороса Выполнен в Виде нос !едовательно соединенных строоируемого усилителя

12, вход которого соединен с измерительнои камерой д, детек3ора ls, временногO селектора Id, к унраьляющему входу которого подключен формирователь короткого строб-имПУЛЬСа i 1) И 1РОРМИРОВа1 ЕЛИ ИМПУ ЛЬСа СOPQCd

10. 1(упр авляющим входам строоируемых усилителеи 6 и i2 подключен генератор широких строо-импульсов lo, вход ко" îðîãî соединен с синхрогенератором 2. 1(о входу детектора 10 через переключатель Il подключается делитель частоты l 7.

Устроиство работает следующим образом.

i енератор высокой частоты 1, управляемый синхрогенератором 2, вырабатывает последовательность зондирующих радиоимнульсов (фиг. 2а) с большой скважностью. Эти радиоимпульсы поступают в измерительную камеру

3 с образцом и электромеханическими преооразователями и на вход блока задержки 7, I1a выходе камеры 3 действует затухающая за период следования зондирующих импульсов серия электрических эхо-импульсов (фиг.

2б). Аналогичная серия эхо-импульсов (фиг. 2В) с регулируемым 13peMeHIHbIM ННТервалом между ними поступает с выхода блока задержки 7. Из серий эхо-импульсов с помощью широкого строб-импульса (фиг. 2г) выделяются по одному радиоимпульсу (фиг.

2 и 3 — д и е) . С выхода усилителя 8 выделенный задержанный радиоимпульс поступает

l5

ЗЭ

45 на вход порогового релаксатора-синхрониза!ора !разы а, в ко!ором он нреооразуется в коро кии видеоимну льс с задним !рронтом, жестко синхронизированным с пулевои !разои огрица С,bi О! о нолупериода радиоимпульса (!риг. 5>к). is качестве порогового релаксатора-синхронизатора может быть использован импульсныи де.!Ите,1ь частоты. !. олока 9 видсоимпульс поступает на формирователь импульсов запуска 10, в котором выделяется заднии фронт видеоимпульса и формируется импульс запуска преооразователя «время— аМПЛИтУДа» 1! (фИГ.,5З) ..-а!От ИМПУЛЬС ЗаПУСкает формирователь короткого строб — импульса (!риг. 0И) и преооразователь 12, которыи выполнен в виде генератора линейного нилооор азного напряжения. йыделенныи зондирующий радиоимпульс с выхода строоируемого усилителя l2 поступает на детектор 15, сигнал с выхода которого (фиг. Зк) преооразуется В последовательность коротких видеоимпульсов (фиг. дл), соответствующих нулевои фазе положительных полунериодов. 1=сли llpH автоматической записи измерений скорости ультразвука максимальное смещение выделенного зондиру ющего р адиоимпульса превышает период высокочастотного заполнения для расширения диапазона измерения, с выхода усилителя 5 сигнал на детектор подается через делитель частоты 17, который делит частоту заполнения радиоимпульса, например, регенеративным методом.

1-1а выходе временного селектора 14, управляемого формирователем короткого строб-импульса li, действует выделен ный полупериод зондирующего радиоимпульса (фиг, Зм), который сорасывает преооразователь «время— амплитуда» 4 (фиг. Зн) . Амплитуда пилообраз ного напряжения пропорциональна временному интервалу. между .полупериодом задержанного радиоимпульса и зондирующего радиоимпульса. Зто напряжение с помощью пикового вольтметра 5 преобразуется в постоянное напряжение, которое регистрируется прибо ром б.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической записи изменений скорости ультразвука, содержащее геллнер атор высокой частоты, упр авляющий вход которого подключен к синхрогенератору, а выход — к изиерительной камере с образцом и электроиеханическими преобразователями, два канала формирования импульсов запуска и сброса преобразователя «время— амплитуда», выход которого через пиковый вольтметр подключен к регистрирующему прибору, отлич ающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, канал формирования импульсов запуска вы5полнен в виде последовательно соединенных блока задержки, вход которого подключен к выходу генератора высокой частоты, строби526818 руемого усилителя, порогового релаксатораси нхронизатора фазы, формирователя импульса запуска и формиоователя коооткого стробимпульса, канал формирования имп льсов сброса выполнен в виде последовательно соединенных стробируемого усилителя, вход которого соединен с измерительной камерой, делителя частоты, детектора, временного селектооа, к управляющему входу которого подключен фоомирователь короткого строб-импульса, и формирователя импульса сброса, к чппавлятощим входам стробируемых усилителей дв х каналов формирования подключен генератор широких строб-импульсов, вход которого соединен с синхоонизатороM., 2. Устройство по п. 1, отлич а ю щеес я тем, что пороговый оелаксатор-синхронизатор фазы выполнен в виде тт тттс льсного делителя тастоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Труэлл P. и др. «Ультра"-nvr

10 сто. 266 — 268.

2. Колесттиков Л. Е. «Ультоазв ковые измерения». изд, Статтдаотов. М., !970. сто, 65 — 76.

3. «Методы и приборы ультразтп копьтх измеоений». т. !. ч. А, под оед. У. Мэзона, 15 «Мир>, М.. !966. сто. 343 — 349, 371 — 378.

526815 моиг. 3

Составитель В. Антипов

Техред В, Рыбакова

Редактор Е. Шепелева

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2199/1 Изд. № 1578 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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