Устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний

 

Q n И С А Н И Е (и) 590657

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Cole 3 Соеетсини

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

j (51) М. Кл з G 01N 29/00 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.05.76 (21) 2355921/25-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликованг 30.01.78. Бюллетень ¹ 4 (45) Дата опубликования описания 20.02,78

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.179.16 (088.8) ка делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Г. Бобыль, Л. М. Бойко, Ю. И. Мустафин и В. В. Остудин

Днепропетровский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЪТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к области ультразвуковой техники и предназначено для определения упругих характеристик твердых сред путем измерения скорости распространения в них ультразвуковых колебаний.

Известное устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний содержит генератор видеоимпульсов, переменную линию задержки, аттенюатор, два избирательных усилителя и индикатор (11.

Определение скорости распространения колебаний осуществляется совмещением передних фронтов принятого и эталонного сигналов. Совмещение, как правило, проводится при визуальном контроле на экране электронно-лучевой трубки индикатора, что ограничивает точность измерения толщиной совмещаемых на экране линий. Кроме того, отсутствие достаточно надежного импульса не позволяет автоматизировать процесс измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний, содержащее генератор видеоимпульсов, связанные с ним два канала исследуемого и эталонного сигналов, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний в канале исследуемого сигнала и подключенные последовательно к приемнику избирательный усилитель и ограничитель длительности импульса, переменную линию задержки в канале эталонного сигнала, а также блок управления линией задержки и регистрирующее устройство, связанные с переменной линией з а дер жки (21.

Недостатком такого устройства является то, что стандартный управляющий сигнал формируется из электрического экспоненциального сигнала. При этом не учитывается ошибка, вызываемая нормализацией переднего фронта принятого сигнала, которая с уменьшением частоты используемых колебаний значительно увеличивается и в ряде случаев делает невозможным использование устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерений скорости распространения ультразвуковых колебаний.

Зто достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно введены избирательный усилитель и ограничитель длительности импульса, последовательно соединенные с выходом переменной линии задержки в канале эталонного сигнала, и сумматор, к входам которого подключены ограничители длительности импульса обоих каналов, а выход соединен с блоком управления линией задержки, связанным с регистрирующим устройством.

590657

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний.

К генератору 1 видеоимпульсов подключены два канала исследуемого и эталонного сигналов. В канале исследуемого сигнала с выходом генератора 1 соединен излучалгель 2 ультразвуковых колебаний, акустические колебания которого, прошедшие через исследуемую среду 3, воспринимает приемник 4. В канале 10 эталонного сигнала к выходу генератора 1 подключена переменная линия 5 задержки.

Выходы приемника 4 колебаний и линии задержки соединены, соответственно с входами избирательных усилителей 6 и 7, к которым подключены ограничители 8 и 9 длительности импульса, соединенные с сумматором 10. Блок

11 управления линией задержки, подключенный к выходу сумматора 10, механически связан с системой, изменяющей расстояние между приемным и излучающим датчиками линии

5 задержки. Регистрирующее устройство 12 соединено своими входами с переменной линией 5 задержки и с блоком 11 управления линией задержки. 25

Устройство работает следующим образом.

С генератора 1 видеоимпульсов сигпал поступает на излучатель 2 и на вход переменной линии 5 задержки. Механические колебания, прошедшие исследуемую среду 3 от излучателя 2 к приемнику 4 колебаний, преобразуются им в электрический сигнал, который поступает на вход избирательного усилителя 6 и затем на ограничитель 8 длительности импульса. С выхода линий задер>кки сигнал соответственно проходит через избирательный усилитель 7 и ограничитель 9 длительности импульса. С выходов ограничителей 8 и 9 сигналы, представляющие собой первые полуволны радионмпулI cI!II колебаний, поступают 4О на входы сумматора 10, с выхода которого полуразность принятых сигналов подается на вход блока 11 управления линией задержки.

Изменение времени задержки продол>кается до получения однополярного импульса.

Сигнал с выхода липни задержки 5, соответствующий измеряемому интервалу времени, поступает на вход регистрирующего устройства 12, запуск которого осуществляется сигналом с блока 11 управления линией задер>кки. По определенному времени задержки рассчитывается скорость распространения ультразвуковых колебаний. В качестве регистрир> Iощего устройства может быть пс1 0льзован самописец или цифропечата1оп ее устройство совместно с блоком ввода информации в ЭВМ.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность при автоматическом ре>киме измерения скорости распространения ультразвуковых колсбаний. Результаты измерений могут быть использованы для расчетов упругих параметров материалов непосредственно во время технологического процесса, например, при производстве строительных материалов.

Устройство может быть также использованo для исследования физических характеристик материалов при воздействии на них различных внешних и внутренних факторов илп для контроля за изменением в1 утренних напряжений в материале в процессе его эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости распространения ультразвуковых колебаний, содер>кащее генератор видеоимпульсов, связанные с в два канала исследуемого и эталонного сигналов, излучатель п приемник ультразвуковых колебании В капа:1е исследуемОГО сиГ пала и подклю:епные последовательно к приемнику избирательный усилитель и ограничитель длительности импульса, персмс1;:;ую лшппо задержки в канале эталонного сигнала, а также блок управления линией задер>ккп и регпстрируощее устройство, связанные с переменной линией задержки, о т л и ч а 1о щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены избирательный усилитель и ограничитель длительности импульса, последовательно соединенные с выходом переменной линии задер>ккп в канале эталонного сигнала, и сумматор, к входам которого подключены ограничители длительности импульса обоих каналов, а выход соединен с блоком управления линией задер>кки, связанным с регистрирующим устройством.

Источники информации, прпнятыс во внимание прп экспертизе

1. Авторское свидетельство ГССР №466441, кл. G 01N 29!00, 31.05.72.

2. Лвторское свидетельство СССР №304448, кл. G 01Н 5/00, 29.05.69.

590657

Составитель О. Петров

Техред Н. Рыбкина

Редактор T. Рыбалова

Корректор E. Хмелева

Подписное

Типография, ир. Сапунова, 2

Заказ 523/1б Изд. Х 183 Тпрагк 1109

11ПО осударствсиного ко: итста Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская паб., д. 4/5