Устройство для измерения времени распространения ультразвука

 

О П И С А Н И Е (ii) 584244

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 567129 (22) Заявлено 05.03.76 (21) 2331044/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень № 46 (45) Дата опубликования описания 12.12.77 (51) М. Кл.з G 01 N 29/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620.179.16 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. А. Глухов, А. Л. Иванов, А. А. Лукашев и В. П. Данилов

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к области неразрушающего контроля ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля качества продукции.

Известно ультразвуковое импульсное устройство для испытаний материалов, содержащее синхронизатор, подключенные к нему каскад установки «О», каскад задержки развертки и соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучатель и приемник ультразвука, усилитель, электронно-лучевую трубку и генератор ждущей развертки, вход которого соединен с каскадом задержки развертки, и преобразователь временного интервала в цифровой код, первый вход которого подключен к каскаду установки «О» (1). Недостатком его является низкая точность измерений ввиду погрешности, возникающей при визуальном отсчете по переднему фронту ультразвукового измеряемого импульса.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство для измерения времени распространения ультразвука, содержащее синхронизатор, подключенные к нему каскад установки «О», каскад задержки развертки и соединенные последовательно генератор зондирующих импульсов, излучатель и приемник ультразвука, усилитель, электронно-лучевую трубку и генератор ждущей развертки, вход которого соединен с каскадом задержки развертки, преобразователь временного интервала в цифровой код, первый вход которого подключен к каскаду установки «О», одновибратор строб-импульса, вход которого соединен с выходом каскада задержки развертки, каскад совпадения, первый вход которого соединен с выходом одновибратора строб-импульса и вто10 рым входом преобразователя временного интервала в цифровой код, индикатор, вход которого подключен к выходу каскада совпадения, и усилитель-ограничитель, вход которого соединен с усилителем, а выход — со вторым

15 входом каскада совпадения (2).

Недостаток его — невысокая точность и достоверность результатов измерений времени распространения ультразвуковых колебаний через материал.

2() Целью изобретения является повышение точности и достоверности результатов измерения времени распространения ультразвуковых колебаний.

Поставленная цель достигается тем, гго

25 предлагаемое устройство снабжено первым и вторым пороговыми каскадами, первые входы которы.: соединены между собой и подключены к выходу усилителя, делителем напри>кения, выходы которого соедипепы со вторыми

30 входами пороговых каскадов, дополнительным

584244

Зо

3 каскадом совпадения, первый вход которого подключен к первому пороговому каскаду, второй вход — к выходу одновибратора стробимпульса, дополнительным индикатором, подключенным к выходу дополнительного каскада совпадения и ко второму входу преобразователя временного интервала в цифровой код, выход второго порогового каскада соединен со входом основного каскада совпадения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены эпюры напряжений.

Устройство содержит синхронизатор 1, соединенныс последовательно с ним генератор 2 зондирующих импульсов, излучатель 3 и приемник 4 ультразвука, усилитель 5 и электронно-лучевую трубку 6, генератор 7 ждущей развертки, соединенный с электронно-лучевой трубкой, каскад 8 задержки развертки, соединенный с генератором ждущей развертки, каскад 9 установки «О», подключенный к синхронизатору, преобразователь 10 временного интервала в цифровой код, соединенный с каскадом установки «О», одновибратор 11 стробимпульса, соединенный с каскадом задержки развертки и входом преобразователя временного интервала в цифровой код, пороговые каскады 12 и 13, подключенные к выходу усилителя, делитель 14 напряжения, соединенный со входами пороговых каскадов, каскад 15 совпадения, соединенный с пороговым каскадом 12 и выходом одновибратора 11 стробимпульса, каскад 16 совпадения, соединенный с пороговым каскадом 13 и выходом одновибратора 11 строб-импульса, индикатор 17, соединенный с выходом каскада 15 совпадения и входом преобразователя 10 временного интервала в цифровой код, индикатор 18, соединенный с выходом каскада 16 совпадения.

Устройство работает следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает короткие импульсы (а), запускающие генератор 2 зондирующих импульсов, каскад 9 установки «О» и каскад 8 задержки развертки. Генератор 2 зондирующих импульсов возбуждает в излучателе 3 ультразвука колебания, которые, пройдя исследуемый материал, возбуждают приемник 4 ультразвука, преобразуя их в электрические сигналы. Эти сигналы (б), усиленные усилителем 5, наблюдаются на элекгронно-лучевой трубке 6 и поступают на пороговые устройства 12, 13, которые формируют на своем выходе импульсы (в, г) одной полярности с крутым фронтом. Делителем 14 напряжения устанавливается для каждого порогового каскада 12, 13 свой порог срабатывания. Импульс (д) каскада 8 задержки развертки своим задним фронтом запускает одповибратор 11 строб-импульса и генератор 7 ждущей развертки. Импульс (е) одновибратора 11 строб-импульса и импульс (в) порогового каскада 13 с низким уровнем порога срабатывания поступают на каскад 16 совпадения «Разрешение». В момент, когда эти импульсы проходят одновременно на каскад 16

4 совпадения «Разрешение», на выходе каскада

16 появляется импульс (ж), который подается на индикатор 18 «Разрешение». Импульс (е) одновибратора 11 строб-импульса„и импульс (г) порогового каскада 12 с высоким уровнем порога срабатывания поступают на каскад 15 совпадения «Запрет».

В момент, когда эти импульсы приходят одновременно на каскад 15 совпадения «Запрет», на выходе каскада 15 появляется импульс (и), который подается на индикатор 17 «Запрет» и на вход «Сброс» преобразователя 10 временного интервала в цифровой код, Импульс (к) каскада 9 установки «О» своим задним фронтом запускает по входу «Пуск» преобразователь 10 временного интервала в цифровой код. Длительность импульса каскада 8 задержки развертки изменяют до тех пор, пока не начнет работать индикатор 17 «Запрет», вырабатывающий световой или другой какойлибо сигнал, а затем длительность импульса каскада 8 задержки развертки незначительно уменьшают до такой величины, чтобы устойчиво работал индикатор 18 «Разрешение», который тоже вырабатывает световой или другой какой-либо сигнал, а индикатор 17 «Запрет» не работал.

Временной интервал (показанный на эпюре л), формируемый преобразователем 10 временного интервала в цифровой код, равен времени распространения ультразвука в исследуемом материале.

Таким образом изобретение позволяет повысить точность и достоверность результатов измерений, так как начало ультразвукового импульса определяется длительностью стробимпульса одновибратора и делителем напряжения пороговых устройств.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени распространения ультразвука по авт. св. 567129, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерений, оно снабжено первым и вторым пороговыми каскадами, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу усилителя, делителем напряжения, выходы которого соединены со вторыми входами пороговых каскадов, дополнительным каскадом совпадения, первый вход которого подключен к первому пороговому каскаду, второй вход — к выходу одновибратора строб-импульса, дополнительным индикатором, подключенным к выходу дополнительного каскада совпадения и ко второму входу преобразователя временного интервала в цифровой код, выход второго порогового каскада соединен со входом основ ного каскада совпадения.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство Ко 407523, кл.

G 01M 29/04, 1973.

2. Авторское свидетельство № 567129, кл.

G 0IN 29/04, 1975.

584244

Зр мм фиг. 2

Составитель Лущенко

Техред И. Михайлова

Корректоры: Л. Деиискина и Л. Орлова

Редактор Н. Коган

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2624/5 Изд. № 979 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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