SU1206626A1 - Устройство дл измерени скорости ультразвука - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исползовано при изучении взаимодействи  ультразвука с кристаллической решеткой твердого тела.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства; на фиг.2-времен- ные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство дл  измерени  скорост ультразвука содержит последовательн соединенные генератор 1 высокой ча тоты, ключ 2, широкополосньй усилитель 3, измерительную  чейку 4 с исследуемым образцом, детектор 5, усилитель.6 и осциллограф 7, последовательно соединенные первый часто томер 8 и первый генератор 9 стандартных сигналов, выход которого соединен с управл ющим входом ключа 2 и входом синхронизации осциллографа 7, регулируемую линию 10. задержки включенную между выходом генератора 1 высокой частоты и вторым входом детектора 5, последовательно соединенные второй генератор 11 стандартных сигналов, дифференцирующую цепь 12, переключатель 13 и аттенюатор 14, звуковой генератор 15 и второй частотомер 16, выход звукового генератора 15 соединен с входом второго частотомера 16 и вторым входом переключател  13, выход которого соединен с входом первого частотомера 8, а выход аттенюатора 14 соединен с входом осциллографа 7.

На фиг.2 изображены временные диаграммы, где Q - сигнал на выходе второго генератора 11 стандартных сигналов, о- сигнал на выходе дифференцирующей цепи 12,.. Ь- сигнал на выходе первого частотомера 8, 2 - сигнал на выходе первого генератора 9 стандартных сигналов, 3 - сигнал на входе ключа 2, е - сигнал на выходе широкополосного услител  3. .

Устройство работает следующим образом.

При измерении абсолютной величины скорости ультразвука переключатель 13 ставитс  в положение I. . Генератор 11 стандартных сигналов вырабатывает импульсы с частотой f.g .которые после прохода дифферен

цирующей цепи 12 превращаютс  в короткие импульсы, поступающие через переключатель 13 на аттенюатор 14 и частотомер 8. В качестве частотомера 8 может быть использован частотомер 43-24, который включаетс  в режиме делител  частоты. Короткие импульсы, пройд  аттенюатор 14, формируют метки времени на экране осциллографа 7, а пройд  частотомер 8, запускают генератор 9 стандартных сигналов с частотой о/1с.Эти импульсы поступают на управл ющий вход ключа 2 и на врем , равное их длительности, разрешают прохождение колебаний с генератора 1 высокой частоты на вход широкополосного усилител  3. Таким образом, на вход измерительной  чейки поступают РЧ-импульсы с частотой следовани  fo/k. Видеоимпульсы с генерато- ра 9 стандартных сигналов поступают на вход синхронизации осциллографа 7 и запускают его. В измерительной

. чейке 4 РЧ-импульсы поступают на кварцевый преобразователь, приклеенный к плоскопараллельному образцу, преобразуютс  в акустические волны

. и распростран ютс  в материале образца и отражаютс  от противоположной поверхности.Эхо-сигналы регистрируютс  тем же кварцевым преобразовате- лем и детектируютс  на детекторе 5. После зтого сигнал усиливают усилителем 6 и подают на вход осциллографа 7 совместно с метками. Регулировкой задержки генератора 9 стандартных сигналов и частоты следовани  импульсов генератора 11 стандартных сигналов метки времени сомещаютс  с вершинами эхо-сигналов.. При этом показани  первого частотомера 8 дают временной интервал между зхо- сигналами. Детектор 5 может работать в режиме амплитудного и фазового детектировани  в зависимости от сигнала на втором входе детектора.

При измерении изменений скорости ультразвука на второй вход детектора 5 поступает опорное напр жение с регулируемой линии 10 задержки. Изменение времени прохождени  п-го эхо-импульса по образцу св зано с изменением его фазы д t дУ t 21Г t /

где - частота:

af- изменение фазы п-го импульса;

31

t - врем  прохождени  n-го

импульса.

При длительности liMnynbca, равной или кратной 2I/V, образуетс  огибающа  изменени  фаз серии эхо- сигналов. Определение изменени  времени сводитс  к измерению изменений периода огибающей изменени  фаз . При измерении частоты огибающей переключатель 13 находитс  в положении II. При зтом сигнал с звукового .генератора 15 через аттенюатор 14 поступает на вход осциллографа 7

Зыко ГСС1

а.

. uiJinr

066264

вместе с огибающей фаз.эхо-сигналов Измерение частоты огибающей фаз эхо-сигналов осуществл етс  методом нулевьлс биений.

5 Таким образом, устройство дл  измерени  скорости ультразвука позвол ет проводить измерение абсолютных значений скорости по нескольким эхо- сигналам одновременно и,тем самым 10 увеличить точность измерений и измер ть изменени  значени  скорости звука, расшир   функциональные возможности .

1угп7;л-чТТТТ

Леаите ь частоты

fc ie9 fff/K

BbfJfOi ГСС2

г

fc ef-ff/n

гвч а

и фазо рвымоЗ усилителе

«4иЬ:;;;7.7лНМ1

Составитель А.Олохтонов Редактор И.Николайчук Техред Т.ДубиичакКорректор А.Обручар

Заказ 8699/42 Тираж fOfi Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж-35,Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ПШ1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

фиг.г

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА, содержащее последовательно соединенные генератор высокой частоты, ключ, широкополосный усилитель, измерительную ячейку с исследуемым образцом, детектор, усилитель и осциллограф, последовательно соединенные первый частотомер и первый генератор стандартных сигналов, выход которого соединен с управляющим входом ключа и входом синхронизации осциллографа, регулируемую линию задержки, включенную между выходом генератора высокой частоты и вторым входом детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей, оно снабжено последовательно соединенными вторым генератором стандартных сигналов, дифференцирующей цепью, переключателем и аттенюатором, звуковым генератором и вторым частотомером, выход звукового генератора соединен с входом второго частотомера и вторым входом переключателя, выход которого соединен с входом первого частотомера, а выход аттенюатора соединен с входом осциллографа.

   Фиг 1

   SU ,.„1206626

   1 1206626