SU1142787A1 - Устройство дл измерени скорости ультразвуковых колебаний в образцах - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ОБРАЗЦАХ , содержащее последовательно соединенные синхронизатор, зондирующий генератор, передающий и приемный пьезопреобразователи, усилитель,селектор перворо полупериода ультразвукового импульса, схему запоминани  амплитуды и первый амплитудный дискриминатор, вторым входом подключенный к выходу селективного Первого , полупериода ультразвукового импульса, последовательно соединенные линию задержки , входом подключенную к выходу синхронизатора, измерительный триггер , преобразователь временных интервалов в напр жение, индикатор и самописец , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено последовательно соединенными формирователем импульсов стробировани , входом подключенным к выходу первого амплитудного дискриминатора , и вторым амплитудным дискриминатором , вторым входом подключенным к выходу усилител , а выходом к входу измерительного триггера, и (Л источником порогового напр жени ,выходом подключенным к третьему входу второго амплитудного дискриминатора. to СХ)

Description

Изобретение относитс  к акустике и ультразвуковой технике и может быть использовано при проектировани приборов дл  ультразвукового контрол  ..

Известны устройства дл  измерени скорости ультразвуковых колебаний в образцах, содержащие синхронизатор, возбуждающий генератор, регулируемую линию задержки, пьезоиэлучатель, пьезоприемник, усилитель, измерительный триггер и индикатор ClJНедостатком указанных устройств  вл етс  низка  точность измерений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  ус ,юйсво дл  измерений скорости ультразву ковых колебаний в образцах, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, зондирующий генера .тор, передающий и приемный пьезопреобразователи , усилитель,селектор первого полупериода ультразвукового импульса, схему запоминани  амплитуды ri первый амплитудный дискриминатор , вторым входом подключенный к выходу селектора первого полупериода ультразвукового импульса , последовательно соединенные задержки, входом подключенную к выходу синхронизатора, измерительный триггер, преобразователь временных интервалов в напр жение, индикатор и самописец С2.

Недостатко известного устройства  вл етс  низка  точность измереНИИ при малом соотношении сигнал/шум Малое соотношение сигнал/шум характерно , например, дл  упругого импульса , прошедшего через образец из материала со сложной структурой и высоким коэффициентом затухани  ультразвуковых колебаний (жаропрочные сплавы, стеклопластики).

Цель изобретени  - повышение точности измерени  путем регистрации временного положени  первого полупериода ультразвукового импульса в момент его перехода через нуль после максимума.

Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  измерени  скорости ультразвуковых колебаний в образцах , содержащее последовательно соединенные синхронизатор, зондирующий генератор,передающий и приемный пьезопреобразователи ,усилитель, селектор первого полупериода ультразвукового импульса, схему запоминани  амплитуды и первый амплитудный дискриминатор , вторым входом подключенный к выходу селектора первого полу периода ультразвукового импульса, последовательно соединенные линию задержки , входом подключенную к выходу синхронизатора, измерительный . триггер, преобразователь временных

интервалов в напр жение, индикатор и самописец, снабжено последовательно соединенными формирователем импульсов стробировани , входом подключенным к выходу первого амплитудного дискриминатора, и вторым амплитудным дискриминатором, вторым входом подключенным к выходу усилител , а выходом - к входу измерительного триггера , и источником порогового напр жени , выходом подключенным к третьему входу второго амплитудного дискриминатора .

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство дл  измерени  скорости ультразвуковых колебаний в образцах содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, зондирующий генератор 2, передающий 3 и приемный 4 пьезопреобразователи, усилитель 5, селектор 6 первого полупериода ультразвукового импульса, схему 7 запоминани  амплитуды и первый амплитудный дискриминатор 8, вторым входом подключенный к выходу селектора б первого полупериода ультразвукового импульса, последовательно соединенные линию 9 задержки, входом подключенную к выходу синхронизатора 1, измерительный триггер 10, преобразователь 11 временных интервалов в напр жение, индикатор 12 и самописец 13, а также последовательно соединенные формирователь 14 импульсов стробировани , входом подключенный к выходу первого амплитудного дискриминатора 8, и второй амплитудный дискриминатор 15, вторым входом подключенный к выходу усилител  5, а выходом , - к входу измерительного триггера 10, и источник 16 порогового напр жени , входом подключенный к третьему, входу второго амплитудного

дискриминатора 15. 1

Устройство работает следующим

образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает синхроимпульсу , поступающие на зондирующий генератор 2, который формирует электрические импульсы, возбуждающие передающий пьезопреобраэователь 3. Одновременно синхронизатор 1 посылает импульсы через регистрируемую линию 9 задержки дл  опрокидывани  измерительного триггера 10. Передающий пьезопреобразователь 3 сообщает упругие колебани  исследуемому образцу. Упругий импульс, прошедший через образец преобразуетс  в электрический сигнеш приемным пьезопреобразователем 4 и усиливаетс  усилителем 5. Селектор 6 выдел ет из прин того сигнала первый полупериод колебаний, который поступает на первый амплитудный дискриминатор 8 и на схему 7 запоминани  амплитуды . Посто нное напр жение с выхода схемы 7 подаетс  на вход первого амплитудного дискриминатора 8.Это напр жение, пропорциональное амплитуде полупериода пришедшего импульса , регулирует чувствительность первого амплитудного дискриминатора 8 таким образом, что она повышаетс  дл  сигналов малой амплитуды , т.е. порог срабатывани  первого амплитудного дискриминатора 8 измен етс  пропорционально амплитуде первого полупериода ультразвукового импульса. Дискриминатор 8 срабатывает , когда амплитуда первого полупериода ультразвукового импульса до стигает уровн  напр жени  U. Однак при малом соотношении сигнал/шум ср батывание дискриминатора 8 должно п исходить в момент времени, когда ам литуда первого полупериода ультразвукового , импульса приближаетс  к .своему максимальному значению,а фронт нарастает наиболее медленно, что пр водит к возникновению значительной погрешности измерени . Дл  повышени  точности измерени  временное положение первого полуперио да ультразвукового импульса регистр руетс  в момент его перехода через нуль после максимума. Дл  этого уст ройство снабжено формирователем 14 импульсов стробировани , вторым амплитудным дискриминатором 15 и исто ником 16 порогового напр жени . Сиг нал с выхода дискриминатора 15 поступает на вход формировател  импульсов стробировани . Формировател 14 формирует импульсы, которые поступают на один из входов дискриминатора 15 и служат дл  стробировани  момента срабатывани  дискриминатора . Дл  того, чтобы дискриминатор 15 срабатывал в момент перехо да первого полупериода ультразвукового импульса через нуль после максимума , уровень напр жени  срабатывани  Ui выбираетс  по возможное малым. Напр жение U2 поступает на вход дискриминатора 15 с источника 16 порогового напр жени , а с выхода усилител  5 на второй вход дискриминатора 15 поступает ультразвуковой импульс. Дискриминатор 15 срабатывает в момент совпадени  первого полупериода ультразвукового импульса с уровнем напр жени  U в интервале стробировани . На выходе дискриминатора 15 формируетс  сигнал , временное положение которого практически соответствует моменту перехода первого полупериода ультразвукового импульса через нуль после максимума. Временное,положение этого сигнала  вл етс  стабильным. Далее сигнал с выхода дискриминатора 15 поступает на вход измерительного триггера 10 и устанавливает его в исходное состо ние. При этом нестабильность заднего фронта импульса на выходе измерительного триггера 10 не превышает 2 НС. Импульс, снимаемый с выхода измерительного триггера, длительность которого пропорциональна скорости распространени  ультразвуковых колебаний в образце, преобразуетс  в напр жение преобразователем 11. Это напр жение подаетс  на индикатор 12, с помощью которого определ етс  значение скорости распространени , ультразвуковых колебаний в образце. Затем с индикатора 12 сигнал поступает на самописец ДЗ дл  непрерывной регистрации измерений . Такое выполнение устройства позвол ет регистрировать временное положение первого полупериода ультразвукового импульса в момент его перехода через нуль после максимума и уменьшить нестабильность заднего фронта импульса на выходе измерительного триггера, что приводит к повышению точности измерени .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ОБРАЗЦАХ, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, зондирующий генератор, передающий и приемный пьезопреобразователи, усилитель,селектор первого полупериода ультразвукового импульса, схему запоминания амплитуды и первый амплитудный дискриминатор, вторым входом подключенный к выходу селективного Первого полупериода ультразвукового импульса, последовательно соединенные линию задержки, входом подключенную к выходу синхронизатора, измерительный триггер, преобразователь временных интервалов в напряжение, индикатор и самописец, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соединенными формирователем импульсов стробирования, входом подключенным к выходу первого амплитудного дискриминатора, и вторым амплитудным дискриминатором, вторым входом подключенным к выходу усилителя, а выходом 5 к входу измерительного триггера, и источником порогового напряжения,выходом подключенным к третьему входу второго амплитудного дискриминатора.

   1142787 2