JPS60100758A - 超音波判定器 - Google Patents
超音波判定器Info
- Publication number
- JPS60100758A JPS60100758A JP58208612A JP20861283A JPS60100758A JP S60100758 A JPS60100758 A JP S60100758A JP 58208612 A JP58208612 A JP 58208612A JP 20861283 A JP20861283 A JP 20861283A JP S60100758 A JPS60100758 A JP S60100758A
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- JP
- Japan
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- output
- signal
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/025—Change of phase or condition
- G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔発明の技術分野〕
この発明は木材特に電柱等の木柱の保守検査や製品検査
に使用される超音波判定器(以下判定器)の改良に関す
る。 〔従来技術〕 木柱内の腐朽の有無を非破壊にて検知する手段の一つに
、超音波を利用した判定器が製作され販売されている。 第1図は1円形表示機能を付加した従来の判定器の機能
を説明する図で・図において(1)は同期部。 (2)は送信部、 (3A)、(3B)は探触子、(4
)は受信部。 (5)はカウ ンタ、(6)はクロック発生器、(7)は第1の表示器
。 (8)は記憶器、(9)は第lの演算器、 (1G+は
第2の表示器、αDは第2の演算器、aりはドライバ、
(131は円形表示器である。第2図は第1図におけ
る各部信号を示した図でおる。同期部(1)の出力Es
は、送信部(2)をトリガし、送信部(2)はETなる
電気信号即ち試験用周波数たとえば75KH−で振動す
る電気パルスを出力し、送信用探触子(3A)へ印加す
ることにより、超音波USに変換されて木柱S内を伝播
する。 もし木柱S内にFなる腐朽部分が無いと超音波USは木
柱S内を実線で示したように最短距離で受信用探触子(
3川へ到達する。また、も
に使用される超音波判定器(以下判定器)の改良に関す
る。 〔従来技術〕 木柱内の腐朽の有無を非破壊にて検知する手段の一つに
、超音波を利用した判定器が製作され販売されている。 第1図は1円形表示機能を付加した従来の判定器の機能
を説明する図で・図において(1)は同期部。 (2)は送信部、 (3A)、(3B)は探触子、(4
)は受信部。 (5)はカウ ンタ、(6)はクロック発生器、(7)は第1の表示器
。 (8)は記憶器、(9)は第lの演算器、 (1G+は
第2の表示器、αDは第2の演算器、aりはドライバ、
(131は円形表示器である。第2図は第1図におけ
る各部信号を示した図でおる。同期部(1)の出力Es
は、送信部(2)をトリガし、送信部(2)はETなる
電気信号即ち試験用周波数たとえば75KH−で振動す
る電気パルスを出力し、送信用探触子(3A)へ印加す
ることにより、超音波USに変換されて木柱S内を伝播
する。 もし木柱S内にFなる腐朽部分が無いと超音波USは木
柱S内を実線で示したように最短距離で受信用探触子(
3川へ到達する。また、も
【7腐朽部Fが存在すると腐
朽部Fは殆んどの場合空洞である為に超音波USはは”
f100%さえぎられ又は反射されて、たとえば図に示
した点線の経路で受信用探触子(3B)に到達する。こ
のようにしで木柱S内を透過してきた超音波USは受信
用探触子(3B)のもつ性質・圧電効果によって電気信
号B、に変換されて受信部(4)へ導入され、増幅され
た後、第2図Elなる信号即ち、同期部(1)の出力E
sの立上がり時刻と上記電気信号Epの立上がり時刻と
の時間t、を有した矩形波を出力する。カウンタ(5)
では、受信5(4)の出力Bpを受けて2時間咋を同期
信号」・】Sに同期して発振しているクロック発生器(
6)の出ノ月>Cの基本周期を単位として計数し、その
結果を第1表示器(7)にて、たとえばμsec単位で
表示する1、以上のようにして測定した時間部は木柱S
内腐朽部Fの有無によって異ることは明らかであり、今
、腐朽部Fが無い時と有る時の時間りを各々ip。、t
pxとした時、1poとt、xの比と腐朽部Fのもつ氷
柱Sの径方向の幅Xとの間には X = f (t pX/l 、。)・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・−・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ (1)なる相関がめ
ることが多くの実験結果より推定出来ている。−例を上
げると x(チ〕=(馬メ5闇望二猛)0°°°”・・−・・・
・(2)1.3 である。なお、(2)式において腐朽部又は木柱S内の
直径に対する割合をパーセントで表わし℃いる。 上記の時間比t pz/l p。をめるために、カウン
タ(5)の出力を、記憶器(8)へ記憶させ、任意の時
刻に上記記憶器の内容を読み出し、第1の演算器(9)
で1、x/1.oを計算しその結果を第2の表示器−へ
表示させる。第2の演算器(Illは、第lの演算器(
9)の出、力tpx/lpoにより上記(1)又は(2
)式の演算を行い木柱Sの断面(二対芯させた円形表示
器(至)へドライバaカを経由して、たとえば図の6・
”のように腐朽部Fの幅Xに相当する分だけ発光ダイオ
ードや液晶にて構成されたドツトを駆動し表示させる。 円形表示器(13+は1図に示したように測定ラインを
複数本に分け(図ではa、 b、・・・、h)、各ライ
ンに対応した腐朽部Xを表示出来るようにしている。以
上のように構成された判定器では、探触子(3A)、(
3B+を木柱Sに当てる場合、あらかじめ表示器(13
1の各ラインa、 b、・・・、hと対応させて、木柱
Sにa、 b、・・・、hの印を付けておいて、a−+
b→、・・・、→hと順番に測定していく。 以上のように構成された装置の性能で特に重要な事は8
時間t、。及びtpx即ち、第2図に示した時間t、を
より正確に測定することである。第3図は、第1図に示
した受信部(4)を詳細に説明する図であり、増幅器(
141と第1の比較器09およびフリノブフロップ叫が
第1図の受信部(4)に相当する。第4図は、第3図の
各部信号の内、受信部に関連した信号を示した図で、受
信用探触子(3B)の出力■つpを所定の利得たとえば
80〜90dBをもつ増幅器(141にて増幅し、信号
EFAを得る。信号EPAは第lの比較器σωの一方の
入力端へ接続し、比較′市JJ:J昂と比較されて*
EPAの時刻Aが比較器05)の出力として、フリソゲ
フロッグ06)のリセット入力端1(へ接続される。一
方、フリソゲフロッグ(Iυのセット入力端Sへは、同
期部(1)の出力信号Esが入力されているので、フリ
ップフロップ叫の出力信号I3tは。 信号Esの立上りと時刻Aまでの時間すなイfする。 ここで問題点は、信号EPAの振幅ePAが緒々の測定
条件によって変化することである。送信部(2)と送信
用探触子(3A)の組合せにより決まる送4g出力の大
小、木柱Sの大きさ、木柱S内の腐朽部分の有無、木柱
Sの材質、送受信探触子(3AJ、(3田の木柱Sへの
接触状態の良悪1等の各条件が信号EPAの振幅に影響
を与える。第4図の信号gP人で点線で示した部分は、
振幅ePAが、実線の場合の振幅より大きくなり、比較
電圧B、を越える点がBとなり、実線の場合の点Aより
1波長分1時間t、が短くなった例を示している。1波
長の誤差の程度は。 木柱Sの直径D=25傭、試験周波数f=75Kb、超
音波音速C= 3,000m/sの例では、まず、直径
りの透過時間が83μS、一方、1波長は13μs6る
ので。 直径りに対し16%の測定時間のズレに相当し、無視し
得ない。 〔発明の概要〕 この発明は、上記の欠点を改善する目的でなされたもの
で、送信出力の大きさを受信部出力によって制御するよ
うにし、受信部出力が一定の大きさく−なった時に測定
する超音波判定器を提案するものである。 〔発明の実施例〕 第5図は、この発明の一実施例を示す図、第6図は第5
図の各部信号を説明する図であり2図において(Iηは
制御信号発生器、叫はパルス発生器。 (191は送信ドライバ、@)は検波器、儲りは第2の
比較器、(2)はラッチである。同期部fi+の出力E
sを受けて、パルス発生器08)は信号e。を出力する
。kj ’−j’e。 は制御信号発生器α7jの出力e7.すなわち階jt状
に変化する信号によって、各送信タイミングtiJに出
力振幅が変化する。又、送信出力1’r丁も+ h3
”) CQと同様に送信タイミング毎に変化して、送イ
8川探触子(3Alにて超音波に変換されて木柱Sに大
喝される。以下、受信探触子(3Bl、増幅器+14J
、第1の比較器(151、フリラグフロップ06+まで
の動作は第3図にて説明したとおりである。増幅器財の
中段からの受信出力は検波器(4))にて検波され、1
5号1’: 11となり、第2の比較器BGI)にて、
比較電圧Eunと[1;1咬され、信号BDが電圧E
IIBを越えた時に、信号Enを出力する。なお、比較
電圧B11flは、増幅器(141の中段からの受信出
力が飽和する電圧以下に設定されている。信号ERの立
下がり時刻Cによって、b11記制御信号発生器の出力
を0(V)にクリヤすると共に。 カウンタ(5)の出力f直をラッチC々に保]寺する。 以Eのように構成することくユより、信号BDが電月I
Wnaを越えた送信出力タイミングの時のデータ(氷
柱S内の透過時間tpn)をラッチ(2)に保持するの
で。 前述した緒々の条件(二よる受信出力ePAの変化があ
っても、常にePA”8110時のデータtpnを採用
することが出来る。なお、ラッチ(2)の出力は第1図
(三水した。第一表示器、記憶器(8)へ接続されて。 全体の装置を構成していることはいうまでもない。 〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、受信出力の振幅が一定
値を越えた時に透過時間を測定出来るので安定したデー
タを得る効果がるる。
朽部Fは殆んどの場合空洞である為に超音波USはは”
f100%さえぎられ又は反射されて、たとえば図に示
した点線の経路で受信用探触子(3B)に到達する。こ
のようにしで木柱S内を透過してきた超音波USは受信
用探触子(3B)のもつ性質・圧電効果によって電気信
号B、に変換されて受信部(4)へ導入され、増幅され
た後、第2図Elなる信号即ち、同期部(1)の出力E
sの立上がり時刻と上記電気信号Epの立上がり時刻と
の時間t、を有した矩形波を出力する。カウンタ(5)
では、受信5(4)の出力Bpを受けて2時間咋を同期
信号」・】Sに同期して発振しているクロック発生器(
6)の出ノ月>Cの基本周期を単位として計数し、その
結果を第1表示器(7)にて、たとえばμsec単位で
表示する1、以上のようにして測定した時間部は木柱S
内腐朽部Fの有無によって異ることは明らかであり、今
、腐朽部Fが無い時と有る時の時間りを各々ip。、t
pxとした時、1poとt、xの比と腐朽部Fのもつ氷
柱Sの径方向の幅Xとの間には X = f (t pX/l 、。)・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・−・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・ (1)なる相関がめ
ることが多くの実験結果より推定出来ている。−例を上
げると x(チ〕=(馬メ5闇望二猛)0°°°”・・−・・・
・(2)1.3 である。なお、(2)式において腐朽部又は木柱S内の
直径に対する割合をパーセントで表わし℃いる。 上記の時間比t pz/l p。をめるために、カウン
タ(5)の出力を、記憶器(8)へ記憶させ、任意の時
刻に上記記憶器の内容を読み出し、第1の演算器(9)
で1、x/1.oを計算しその結果を第2の表示器−へ
表示させる。第2の演算器(Illは、第lの演算器(
9)の出、力tpx/lpoにより上記(1)又は(2
)式の演算を行い木柱Sの断面(二対芯させた円形表示
器(至)へドライバaカを経由して、たとえば図の6・
”のように腐朽部Fの幅Xに相当する分だけ発光ダイオ
ードや液晶にて構成されたドツトを駆動し表示させる。 円形表示器(13+は1図に示したように測定ラインを
複数本に分け(図ではa、 b、・・・、h)、各ライ
ンに対応した腐朽部Xを表示出来るようにしている。以
上のように構成された判定器では、探触子(3A)、(
3B+を木柱Sに当てる場合、あらかじめ表示器(13
1の各ラインa、 b、・・・、hと対応させて、木柱
Sにa、 b、・・・、hの印を付けておいて、a−+
b→、・・・、→hと順番に測定していく。 以上のように構成された装置の性能で特に重要な事は8
時間t、。及びtpx即ち、第2図に示した時間t、を
より正確に測定することである。第3図は、第1図に示
した受信部(4)を詳細に説明する図であり、増幅器(
141と第1の比較器09およびフリノブフロップ叫が
第1図の受信部(4)に相当する。第4図は、第3図の
各部信号の内、受信部に関連した信号を示した図で、受
信用探触子(3B)の出力■つpを所定の利得たとえば
80〜90dBをもつ増幅器(141にて増幅し、信号
EFAを得る。信号EPAは第lの比較器σωの一方の
入力端へ接続し、比較′市JJ:J昂と比較されて*
EPAの時刻Aが比較器05)の出力として、フリソゲ
フロッグ06)のリセット入力端1(へ接続される。一
方、フリソゲフロッグ(Iυのセット入力端Sへは、同
期部(1)の出力信号Esが入力されているので、フリ
ップフロップ叫の出力信号I3tは。 信号Esの立上りと時刻Aまでの時間すなイfする。 ここで問題点は、信号EPAの振幅ePAが緒々の測定
条件によって変化することである。送信部(2)と送信
用探触子(3A)の組合せにより決まる送4g出力の大
小、木柱Sの大きさ、木柱S内の腐朽部分の有無、木柱
Sの材質、送受信探触子(3AJ、(3田の木柱Sへの
接触状態の良悪1等の各条件が信号EPAの振幅に影響
を与える。第4図の信号gP人で点線で示した部分は、
振幅ePAが、実線の場合の振幅より大きくなり、比較
電圧B、を越える点がBとなり、実線の場合の点Aより
1波長分1時間t、が短くなった例を示している。1波
長の誤差の程度は。 木柱Sの直径D=25傭、試験周波数f=75Kb、超
音波音速C= 3,000m/sの例では、まず、直径
りの透過時間が83μS、一方、1波長は13μs6る
ので。 直径りに対し16%の測定時間のズレに相当し、無視し
得ない。 〔発明の概要〕 この発明は、上記の欠点を改善する目的でなされたもの
で、送信出力の大きさを受信部出力によって制御するよ
うにし、受信部出力が一定の大きさく−なった時に測定
する超音波判定器を提案するものである。 〔発明の実施例〕 第5図は、この発明の一実施例を示す図、第6図は第5
図の各部信号を説明する図であり2図において(Iηは
制御信号発生器、叫はパルス発生器。 (191は送信ドライバ、@)は検波器、儲りは第2の
比較器、(2)はラッチである。同期部fi+の出力E
sを受けて、パルス発生器08)は信号e。を出力する
。kj ’−j’e。 は制御信号発生器α7jの出力e7.すなわち階jt状
に変化する信号によって、各送信タイミングtiJに出
力振幅が変化する。又、送信出力1’r丁も+ h3
”) CQと同様に送信タイミング毎に変化して、送イ
8川探触子(3Alにて超音波に変換されて木柱Sに大
喝される。以下、受信探触子(3Bl、増幅器+14J
、第1の比較器(151、フリラグフロップ06+まで
の動作は第3図にて説明したとおりである。増幅器財の
中段からの受信出力は検波器(4))にて検波され、1
5号1’: 11となり、第2の比較器BGI)にて、
比較電圧Eunと[1;1咬され、信号BDが電圧E
IIBを越えた時に、信号Enを出力する。なお、比較
電圧B11flは、増幅器(141の中段からの受信出
力が飽和する電圧以下に設定されている。信号ERの立
下がり時刻Cによって、b11記制御信号発生器の出力
を0(V)にクリヤすると共に。 カウンタ(5)の出力f直をラッチC々に保]寺する。 以Eのように構成することくユより、信号BDが電月I
Wnaを越えた送信出力タイミングの時のデータ(氷
柱S内の透過時間tpn)をラッチ(2)に保持するの
で。 前述した緒々の条件(二よる受信出力ePAの変化があ
っても、常にePA”8110時のデータtpnを採用
することが出来る。なお、ラッチ(2)の出力は第1図
(三水した。第一表示器、記憶器(8)へ接続されて。 全体の装置を構成していることはいうまでもない。 〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、受信出力の振幅が一定
値を越えた時に透過時間を測定出来るので安定したデー
タを得る効果がるる。
第1図は、従来の超音波判定器の機能を説明する図、第
2図は、第1図の各部(Lj号の図、第3図は第1図の
受信部を詳細に説明する図、第4図は第3図の各部信号
の図、第5図はこの発明の一実施例を示す図、第6図は
第5図の各部信号を説明する図である。図中、(IJは
同期部、(2)は送信部。 (3A)、(3B+は探触子、(4)は受信部、(5)
はカウンタ。 (6)はクロック発生器、(7)は第1の表示器、(8
)は記憶器、 (91ハ′r4+Jl O) 演算器、
tlUlハ第2の表示器、 (111は第2の演算器
、 (121はドライバ、q3)は円形表示器。 圓は増幅器、05)は第1の比較器、u6)はフリラグ
フロップ、0ηは制御信号発生器、 j1B+はノ;ル
ス発生器。 (19)は送信ドライバ、 (20+は検波器、Ql)
は第2の比較器、Qりはランチである。なお1図中同一
あるいは相当部分には同−杓号を付して示しである。 代理人 大 岩 増 JJI( 第1図 12図
2図は、第1図の各部(Lj号の図、第3図は第1図の
受信部を詳細に説明する図、第4図は第3図の各部信号
の図、第5図はこの発明の一実施例を示す図、第6図は
第5図の各部信号を説明する図である。図中、(IJは
同期部、(2)は送信部。 (3A)、(3B+は探触子、(4)は受信部、(5)
はカウンタ。 (6)はクロック発生器、(7)は第1の表示器、(8
)は記憶器、 (91ハ′r4+Jl O) 演算器、
tlUlハ第2の表示器、 (111は第2の演算器
、 (121はドライバ、q3)は円形表示器。 圓は増幅器、05)は第1の比較器、u6)はフリラグ
フロップ、0ηは制御信号発生器、 j1B+はノ;ル
ス発生器。 (19)は送信ドライバ、 (20+は検波器、Ql)
は第2の比較器、Qりはランチである。なお1図中同一
あるいは相当部分には同−杓号を付して示しである。 代理人 大 岩 増 JJI( 第1図 12図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 送信タイミングを決定する同期部、この同期部の出力で
駆動されるパルス発生器、このパルス発生器の出力振幅
を制御する制御信号発生器、上記パルス発生器の出力を
増幅する送信ドライバ、この送信ドライバに接続された
送信超音波探触子。 被測定物を透過してきた超音波を受信する受信超音波探
触子、この受信超音波探触子からの電気信号を増幅する
増幅器、この増幅器の出力と一定電圧値とを入力とする
第1の比較器、この第1の比較器の出力をリセット入力
とし上記同期部の出力をセット入力とするフリラグフロ
ップ、上記同期部の出力に同期して基準クロックを発生
するクロック発生器、このクロック発生器の出力により
上記フリッグ70ツブの出力で決定される時間だけカウ
ントするカウンタ、上記増幅器の中段からの出力を検波
する検波器、この検波器の出力と一定電圧値とを入力と
し、その出力は上記制御信号発生器に導入させる第2の
比較器、上記カウンタの出力と上記第2の比較器の出力
に接続され、上記カウンタの出力を第2の比較器出力に
同期して保持するラッチとを備えたことを特徴とする超
音波判定器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58208612A JPS60100758A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 超音波判定器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58208612A JPS60100758A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 超音波判定器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60100758A true JPS60100758A (ja) | 1985-06-04 |
Family
ID=16559095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58208612A Pending JPS60100758A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 超音波判定器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60100758A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002090971A1 (fr) * | 2001-04-25 | 2002-11-14 | Nkk Corporation | Procede de fabrication en continu de pieces en acier coule |
-
1983
- 1983-11-07 JP JP58208612A patent/JPS60100758A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002090971A1 (fr) * | 2001-04-25 | 2002-11-14 | Nkk Corporation | Procede de fabrication en continu de pieces en acier coule |
US6896035B2 (en) | 2001-04-25 | 2005-05-24 | Nkk Corporation | Manufacturing method for continuously cast product of steel |
US7156148B2 (en) | 2001-04-25 | 2007-01-02 | Nkk Corporation | Manufacturing method for continuously cast product of steel |
US7448430B2 (en) | 2001-04-25 | 2008-11-11 | Nkk Corporation | Manufacturing method for continuously cast product of steel |
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