Устройство для измерения коэффициента затухания ультразвука

 

Союз Советских

Социалист ичесних республик

ОП И(АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 684430 (61) Деиавиительисе к авт. свид-ву (22) заивлеие04.07.77 (2l) 25035З1/18 10 с армсеедииением заявки М(23)ПриеритетОиубликоваио 05.09.79. Бюллетень И ЭЗ

Дата еиубликовании описаиия10.09.79 (51)М; К.к

G 01 М 29/00

ГОщйирбтВВЯИВЙ ибммят

СССР ю думи N06psf&N9 в юткритнй (ЯЯ) ф Д (534.623 (088.8) H. М. Быков, М. И. Клименко, Н. А. Очкуров и С. М. Шущляпин (72) Авюры изобретении

Винницкий политехнический институт (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЮЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА . ЗАТУХАНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения коэффициента затухания ультразвука, Известны устройства пля измерения ко5 эффициента затухания ультразвука, содержащие генератор зондирующих импульсов, приемно-излучающий акустический . блок, блок визуальной индикации, схему выделения эхо-импульсов, блок измерения отношения амплитуд эхо-импульсов и регист рирующий прибор Щ (2) .

Применение электронного осциллографа в блоке визуальной индикации для и идентификации номера выбранного эхо-им- 15 пульса значительно усложняет устройства.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения коэффициента затухания ультразвука, содержащее последовательно включенные 20 синхронизатор, импульсный высокочастотный ге, эратор, акустическую камеру с преобразователями, приемник, блок визуальной индикации, схему выделения .выбранных эхо-импульсов, блок измерения отношения амплитуд выбранных эхо-импульсов и. регистрирующий прибор (3 (°

Недостатками устройства является сложность визуальной индикации для идентификации выбранного эхо-импульса с помощью электронного осциллографа, а т,.кже необходимость пересчета коэффициента затухания при изменении номера выбранного эхо-импульса. белью изобретения является обеспечение автоматизации процесса измерения.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены компаратор, четчик импульсов, дешифратор, переключатель на два направления, две дифференцирующих цепочки, два одновибратора и резпсторный делитель, при этом вход кбмпаратора соединен с выходом приемника, а выход компаратора подключен к входу счетчика импульсов, вход установки нуля которого соединен с выходом синхронизатора, а выходы которого соединены с входами дешпфратора, первый выход дешнф684436

3 4 ратора подключен через первую дифферен- тцческую камеру импульс и серия эхоцирующую цепочку к входу первого одно- импульсов (фиг, 2,б}, где они усиливаютвибратора, остальные выходы дешифратора ся и детектируются. Компаратор 5 формисоединены с, контактами одного направле- рует из этой серии импульсы неизменной ния переключателя, переключающий кон- амплитуды (фиг. 2,в) достаточной для такт этого направления подключен через 5 нормальной работы счетчика импульсов. вторую дифференцирующую цепочку к вхо- При поступлении на вход счетчика 6 перду второго одновибратора, выходы двух вого импульса возбуждается первый выход одновибраторов подключены к управляющим дешифратора 7, перепад напряжения на входам схемы выделения эхо-импульсов, первом выходе дешифратора дифференцируконтакты второго направления соединены 16 ется дифференцирующей цепочкой 9 (фиг. с выходами реэисторного делителя, а пе- 2,г) и запускает одновибратор 11, выреключающий контакт второго направления xone«o6 импульс которого (фиг. 2,е) посподключен к регистрирующему прибору. тупает на вход первой схемы совпаден",я

На фиг. 1 изображена блок-схема спи- 13е При этом схема совпадения пропуссываемого устройства, на фиг. 2 — эпюры 15 кает первый принятый импульс серии напряжений, поясняющие работу устройства, (фиг. 2,з), амплитуда которого эапомиУстройство содержит последоватепьно иается пиковым детектором 15. Дешифвключенные синхронизатор 1, импульсный ратор 7 преобразует двоичный код счет» высокочастотный генератор 2, акустиче- чика 6 в сигнал на одном из своих выскую камеру 3 с преобразователями, при- ходов, соответствующих номеру эхо-им29 емник 4, компаратор 5 и счетчик 6 им- пульса в десятичной системе исчисления. пульсов, вход установки нуля которого со- Когда счетчик подсчитает количество единен с выходом синхронизатора 1. Вы- эх< -импульсов, равное номеру выхода деходы счетчика 6 ик-.ëóëüñoâ соединены с шифратора, к которому подключен перевходами дешифратора 7, выходы которого, ключающий контакт переключателя 8, то

25 кроме первого, соединены с контактами сигнал с этого выхода дифференцируе гся одного направления переключателя 8. Пер- дифференцирующей цепочкой 10 (фиг,2,д) вый выход дешифратора 7 и переключаю- и запускает одновибратор 12, импульс зю щий контакт первого направления переклю- которого (фиг. 2,ж) открывает схему чателя 9 через дифференцирующие цепочки совпадения 14, которая пропускает на

9 и 10 и одновибраторы 11 и 12 подклю- exog пикового детектора 16 тот же эхочены к управляющим входам блока выделе- импульс, номер которого набран переклюния эхо-импульсов, выполненного, напри- чателем 8 (фиг. 2,и). Дифференциальный мер, в виде двух схем совпадения 13 и логарифмирующий усилитель 17 измеряет

14, выходы которых соединены с,входами логарифм отношения двух постоянных напблока измерения отношения амплитуд выб- ряжений, получаемых с помощью пиковых раиных эхо-импульсов, выполненного, нап- детекторов. Ток на выходе дифференциример, в виде двух пиковых детекторов 15 ального усилителя: и 16 и дифференциального логарифмическо- ггпу гу - g го усилителя 17, на выходе которого включен регистрирующий прибор 18. Регистри- где, К: — постоянный коэффициент рующий прибор 18 соединен с переключаю- т - амплитуда первого импульса щим контактом второго направления перек- р — амплитуда р-эхо-импульса, лючателя 8 контакты которого соединены Если длина акустической базы равна

I !5 с выходами, резисторного делителя 19. g, то для получения коэффициента затуУстройство для измерения коэффициен- хания необходимо показания индикатора та затухания работает следующим образом. разделить на длину акустического пути:

М

Сиихрокиеатор 1 вырабатывает короткие т /ф yz т у импульсы с постоянной частотой повторе- 5O 8n 8 д Е ния (фиг. 2,а). Этими импульсами устанавливается в "О" счетчик 6 импульсов, Если каждая ступень реэясторного деа также запускается импульсный высоко- лителя 19 имеет вес 1г2 n, то оперрчастотный генератор 2, который выраба- ция умножения на коэффициент 1/2 р в тывает зондирующий радиоимпульс, посту1- 55 выражении (1) осуществляется автоматнпающий на входной преобразователь акус- чески при переключении переключателя 8 тической камеры 3, На вход приемника 4 в положение, соответствующее номеру поступают первый прошедший через вкус- И -эхо-импульса.

684436

Формула изобретения

Устройство для измерения коэффициента затухания ультразвука, содержашее последовательно включенные синхронизатор, импульсный высокочастотный генератор, акустическую камеру с преобразователями, приемник„ схему выделения выб ранных эхо-импульсов, блок измерения отношения амплитуд выбранных эхо-импульсов и регистрирующий прибор, о т л ич а в ш е е с Я тем, ч о с цепью обеспечения автоматизации процесса измерения, в него введены KoMIIBpBTop счетчик импульсов, дешифратор, переключатель на два направления, две дифференцирующие

15 цепочки, два одновнбратора и реэисторный делитель, при этом вход компаратора сс единен с выходом приемника, а выход компаратора подключен -к входу счетчика

1 1О импульсов, вход установки нуля которо го соединен, с выходом синхронизатора, а выходы соединены с входами дешифра.тора, первый выход дешифратора подключен через первую дифференцирующую цепочку к входу первого одновибратора, остальные выходы дешифратора соединены с контактами- одного направления переключателя переключаюший контакт этого ! направления подключен через вторую дифференпируюшую цепочку к входу второго одновибратора, выходы двух одновибратс ров подключены к управляющим входам схемы выделения эхо-импульсов, контакты второго направления соединены с выходами резнсторного делителя, а переключающий контакт второго направления подключен к регистрирующему прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 348933, кл. G 01 b 29/00, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР № 535501, кл. G ul Ф 29/00, 1976.

3, Труэлл P. и др. Ультразвуковые методы в физике твердого тела. М, "Мир, 1972, с, 264-265 (прототип).

684436

Составитель В. Антипов

Редактор Л. Бибер ТехРед С. Мигай Корректор С. Шекмар

Закаэ 5277/37 Тираж 1090 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4