Способ акустических измерений иустройство для его осуществления

 

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)832 455

J

Ъ

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20. 06. 78(21) 2632185/18-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5 3 ) М. Кл.

G 01 и 29/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23, 05. 81. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 23 ° 05. 81 (53) УДК 620. 179.. 16 (088. 8) О . А. Байконуров, B. А. Мельников и M. M. Сарсенбаев

1 I

1... ;, „ . °;ъ

Ф

Казахский политехнический институт им. Ь. И. Ленина"

ЪI i

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к неразрушающему контролю свойств и состояния твердых сред, например горных пород в массиве.

Наиболее близким к предлагаемому

5 является способ акустических измерений, заключающийся в том, что прижимают к поверхности исследуемой среды ультразвуковые преобразователи, сообщают им колебательные перемещения в плоскости, параллельной поверхности исследуемой среды, контрол лируют усилие их прижима, величину амплитуды колебаний и параметры измеряемого ультразвукового сигнала, по которым судят об исследуемой среде (1 1.

Кроме того, известно устройство для осуществления способа акустических измерений, содержащее платформу, установленные на ней ультразвуко.— вые преобразователи, вибратор, датчики давления, механизм прижима ультразвукового преобразователя к поверхности исследуемой среды, схему отсчета параметров измеряемого сигнала 1.2).

Недостатком указанных способа и, устройства является низкая надежность акустического контакта. Для его повышения требуется подготовка места на поверхности исследуемой среды под ультразвуковые преобразователи, что не отвечает требованиям оперативности акустических измерений.

Цель изобретения — повышение надежности акустического контакта и оперативности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе акустических измерений, заключающемся в том, что прижимают к поверхности исследуемой среды ультразвуковые преобразователи, сообщают им колебательные перемещения, контролируют усилие их прижима, величину амплитуды колебаний и параметры измеряемого ультра звукового сигнала, по которым судят

832455

20

«0

«« об исследуемой среде, колебательные перемещения ультразвуковьгх преобразователей осуществляют на низкой частоте по гармоническому закону в плоскосги, перпендикулярной поверхности исследуемой среды, а контроль па— раметров измеряемого ультразвукового. сигнала производят в моменты вре— мени, соответствующие максимальному усилию прижима преобразователей, Кроме того, устройство для осуществления способа акустических измерений. содержащее платформу, установленные на ней ультразвуковые преОбразователи, вибратор, датчики давления, механизм прижима ультразвукового преобразователя к поверхности исследуемой среды, схему отсчета параметров измеряемого сигнала, снабжено схемой сравнения,подключенной к выходам датчиков давления, индикатором нуля, соединенным с выходам схемы сравнения, блоком синхронизации1 подкл10ченным K op ному из датчиков давления, электрон в 25

:гы":,«лючом, один вход которого соединен ;: выходом блока синхронизации, дру"Ой — с приемным ультразвуковым рес>бразователем и индикатором схемы

От чета параметров измеряемого ультра-30 звукОВ01 сигнала, подключенным к выходу электронного ключа, причем вибратор установлен на платформе, датчики давления размещены в корпусах ультразвуковых преобразователей. .35

На чертеже изображена блок.— схема устройства, отражающая реализацию способа.

Устройство, осуществляющее спсс<>б, содержит механизм 1 псижима ультразвуксвых преобразователей

2 и 3 к поверхности исследуемой среды, вибратор 4, установленный на платформе 5. В корпусах ультразвуковых преобразователей 2 и. 3 размещены соответственно датчики 6 и 7 давления, к выходам которых подключена схема 8 сравнения, выход которой соединен с индикатором 9 нуля. Вход блока 10 синхронизации подключен к датчику 6 давления, а выход — к одному .из входов электронного ключа 11,другой вход которого соединен с приемным ультразвуковым преобразователем

3. Индикатор схе гы 12 Отсчета параметров измеряемого ультразвукового сигнала подключен к выходу электронного к>гк>ч» I 1

4.

Акустические измерения осуществля-. ют следующим образом. Механизмом

I прижима ультразвуковые преобразователи 2 и 3 прижимают к поверхности исследуемой среды. Затем включают вибратор 4, установленный на платформе 5, который сообщает ультразвуковым преобразователям 2 и 3 колебательные перемещения низкой частоты по гармоническому закону в плоскости перпендикулярной поверхности исследуемой среды. При этом сигналы с датчиков 6 и 7 давления, пропорциональные .усилию низкочастотного прижима преобразователей к поверхности поступают на вход схемы 8 сравнения.

В случае их неравенства разностный сигнал с выхода схемы сравнения поступает на вход индикатора 9 нуля и вызывает отклонение его стрелки от нуля. Смещая платформу 5 влево или вправо производят установку стрелки индикатора 9 нуля в нулевое положение.

Тем самым рсуществляют равенство амплитуд усилий низкочастотного прижима обоих ультразвуковых преобразователей к поверхности исследуемой среды. После этого сигнал с одного из датчиков давления, например с датчика 7 давления, подают на вход блока 10 синхронизации, который обеспечивает срабатывание электронного ключа II в момент времени, соответствующий максимальному усилию прижима ультразвуковых преобразователей 2 и 3 к поверхности исследуемой среды. В этот момент измеряемый ультразвуковой сигнал с приемного преобразователя 3 через электронный ключ 11 поступает на индикатор схемы

12 отсчета параметров измеряемого сигнала.

В результате контроль параметров измеряемого ультразвукового сигнала производят в моменты времени, соответствующие максимальному усилию прижима преобразователей к поверхности исследуемой среды.

Формула изобретения

I. Способ акустических измерений заключающийся в том, что прижимают к поверхности исследуюемой среды ультразвуковые преобразователи, сообщают им колебательные перемещения, контролируют уси>гие их 11 рижима, В сл> 1чггн у з мп! 1ит удь1 1«О>((—

832455

20 баний и параметры измеряемого ультра- звукового сигнала, по которым судят об исследуемой среде, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения надежности акустического контакта и оперативности измерения, колебательные перемещения ультразвуковых преобразователей осуществляют на низкой частоте по гармоническому закону в плоскости, перпендикулярной поверхности исследуемой среды,. а контроль параметров измеряемого ультразвукового сигнала производят в моменты времени, соответствующие максимальному усилию прижима преобразователей.

2. Устройс1во для осуществления способа по п.1, содержащее платформу, установленные иа ней ультразвуковые преобразователи, вибратор, датчики давления, механизм прижима ультразвукового преобразователя к поверхности исследуемой среды, схему отсчета параметров измеряемого сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вибратор установлен на платформе, датчики давления размещены в корпусах ультразвуковых преобразователей устройство снабжено схемой сравнения, подключенной к выходам датчиков давления, индикатором нуля, соединенным с выходом схемы сравнения, блоком синхронизации, подключенным к одно- му иэ датчиков давления, электронным ключом, один выход которого соединен с выходом блока синхронизации, другой — с приемным ультразвуковым преобразователем и индикатором схемы отсчета параметров измеряемого ультразвукового сигнала, подключенным к выходу электронного ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экСпертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

М- 471826, кл. G Ol К 29/04, 1970 (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР

9 679868, кл, G 01 и 29/04,197 7 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 4081/87

Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. жгор -.п,ул. Пгоек п «я,4