SU1262356A1 - Устройство дл измерени скорости распространени акустических волн в материалах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  материалов и может быть использовано в строительстве, например дл  контрол  бетона. Цель изобретени  - повышение информативности контрол  за счет регистрации продольных,поперечных и поверхностных волн. Устройство содержит два управл емых делител  напр жени , пороговый элемент, три измерител  интервалов времени и схему формировани  трех интервалов времени, соответствующих временам распространени  в контролируемом материале продольной, поперечной и поверхностной волн. 2 ил.

Description

ND

О) ND

СО

сл

05

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  материалов и может быть использовано в строительстве, например дл  контрол  бетона.

Цель изобретени  - повышение информативности контрол  за счет измерени  продольных , поперечных и поверхностных волн.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства .

Устройство содержит ударник 1, приемник 2, последовательно соединенные усилитель 3 и пороговый элемент 4, первые одновибратор 5, делитель 6 напр жени , IKтриггер 7, ключ 8 и два измерител  9 и 10 интервалов времени, третий измеритель 11 интервагюв времени и второй 1К-триггер 12, формирователь 13 импульсов, вход которого подключен к выходу ударника 1, а выход - к первым входам первого 9, второго К) и третьего 11 измерителей интервалов времени и первого 7 и второго 12 1К-триггеров , второй ключ 14, выход которого соединен с вторым входом третьего измерител  11 интервалов времени, последовательно соединенные второй одновибратор 15 и второй делитель 16, информационный вход которого подключен к выходу первого делител  6, а выход - к входу усилител  3, выход приемника 2 подключен к информационному входу первого делител  6, выход порогового элемента 4 - к первым входам первого 8 и второго 14 ключей и вторым входам первого 1К-триггера 7 и первого измерител  9 интервалов времени, первые выходы первого 7 и второго 12 IKтриггеров подключены к вторым входам соответственно первого 8 и второго 14 ключей, а вторые выходы - к входам соответственно первого 5 и второго 15 одновибраторов , выход первого одновибратора 5 соединен с управл ющим входом первого делител  6 напр жени , а выход первого ключа 8 - с вторыми входами второго 1К-триггера 12 и второго измерител  10 интервалов времени.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии первый 6 и второй 16 управл емые делители напр жени  имеют максимальный коэффициент передачи, а первый 8 и второй 14 ключи заперты. После нанесени  удара импульс с электродинамического ударника 1 поступает на формирователь 13«стартовых импульсов (фиг. 2а), сигнал с выхода которого поступает на первые входы первого 9, второго 10 и третьего 11 измерителей интервалов времени, что обеспечивает начало счета времени, а в материале распростран ютс  акустические волны удара, например продольна , имеюща  максимальную скорость, поперечна , скорость которой в 1,73 раза меньше скорости продольной волны, и поверхностна , скорость которой, примерно в 1,9 раз меньше скорости продольной волны. Поэтому к

приемнику 2 приходит вначале фронт продольной волны, а затем, спуст  некоторое врем , фронт поперечной волны, амплитуда которой в А раз больше, чем у продольной волны, а после, спуст  еще некоторое врем , фронт поверхностной волны, амплитуда которой в В раз больше, чем у продольной волны.

Известно, что отношение амплитуд поперечной АЗ и продольной Ар волны при0 мерно равно Aj/Ap 3-4, отношение амплитуд поверхностной А/ и продольной АР- А,.

Сигналы с выхода приемника 2 (фиг. 26) через первый 6 и второй 16 управл емые

делители и усилитель 3 поступают на вход порогового элемента 4. Импульс с выхода порогового элемента 4, выработанный при пороговом напр жении Ь, подаетс  на первые входы первого 8 и второго 14 ключей , на второй вход первого 1К-триггера 7

0 и непосредственно на второй вход первого измерител  9 интервалов времени, после чего значение времени распространени  продольной волны tp (фиг. 2ж) отсчитываетс  и индицируетс  на цифровом табло первого измерител  9 интервалов времени.

5Задним фронтом импульса продольной

волны с выхода порогового элемента 4 запускаетс  первый 1К-триггер. На первом выходе его устанавливаетс  управл ющее напр жение, которое поступает на второй вход первого управл емого ключа 8. Со второго выхода первого 1К-триггера 7 подаетс  отпирающий импульс (фиг, 2г) на вход первого одновибратора 5, сигнал с выхода которого поступает на второй вход первого управл емого делител  6. Коэффициент

передачи последнего уменьшаетс , что вызывает уменьшение сигнала на выходе усилител  3 (фиг. 2е) таким образом, что пороговый элемент 4 срабатывает далее от переднего фронта поперечной волны. К этому времени первый ключ 8 открыт, пос0 кольку на его второй вход с первого выхода 1К-триггера 7 подаетс  отпирающий импульс. Импульс с выхода порогового элемента 4 (фиг. 2ж), выработанный при пороговом напр жении U, поступает на первые входы первого 8 и вто роге 14 ключей и на второй вход первого измерител  9 интервалов времени. К этому времени второй ключ 14 закрыт, импульс поступает, через ключ 8 на второй вход второго измерител  10 интервалов времени , после чего значение времени распространени  поперечной волны tj отсчитываетс  и индицируетс  на цифровом отсчетном устройстве (фиг. 2н).

Одновременно с выхода первого ключа 8 задний фронт импульса поперечной волны

Claims (1)

1. 5 (фиг. 2и) поступает на второй вход второго 1К-триггера, который опрокидываетс  и с его первого выхода поступает импульс на второй вход второго ключа 14, а с второго выхода 1К-триггера 12 подаетс  импульс на вход второго одновибратора 15, по сигналу которого (фиг. 2з) коэффициент передачи делител  16 уменьшаетс , что приводит к уменьшению уровн  сигнала на входе усилител  3 (фиг. 2к:). Пороговый элемент 4 срабатывает далее от переднего фронта поверхностной волны (фиг. 2к). Передний фронт поверхностной волны с выхода порогового элемента 4 (фиг. 2л), выработанный при пороговом напр жении LJ, поступает через ключ 14 на второй вход третьего измерител  11 интервалов времени, после чего значение времени распространени  поверхностной волны tp отсчитываетс  и индицируетс  на цифровом отсчетном устройстве измерител  11 интервалов времени. При последующем нанесении удара импульс с формировател  13 импульсов устанавливает 1К-триггеры 7 и 12 в исходное положение, что приводит к запиранию ключей 8 и 14 и установке управл емых делителей 6 и 16 в исходное положение, т. е. когда коэффициент передачи у них максимальный. Коэффициенты ослаблени  сигналов дл  уверенного выделени  поперечной и поверхностной волн подбираютс  опытным путем, так как завис т от состава материала, его структуры и базы прозвучивани , и устанавливаютс  величиной управл ющих напр жений на выходах одновибраторов 5 и 15. Изобретение позвол ет проводить автоматическую регистрацию скоростей распространени  продольных, поперечных и поверхностных волн, что повышает информативность контрол , позвол ет более уверенно определ ть динамические упругие характеристики материалов (модули упругости и сдвига, коэффициент Пуассона и др.), что важно при контроле массивных бетонных сооружений и несущих конструкций. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  скорости распространени  акустических волн в материалах , содержащее ударник, приемник, последовательно соединенные усилитель и пороговый элемент, первые одновибратор, делитель напр жени , 1К-триггер, ключ и два измерител  интервалов времени, отличающеес  тем, что, с целью повышени  информативности контрол , оно снабжено третьим измерителем интервалов времени и вторым 1К-триггером, формирователем импульсов , вход которого подключен к выходу ударника, а выход - к первым входам первого, второго и третьего измерителей интервалов времени и первого и второго 1К-триггеров, вторым ключом, выход которого соединен с вторым входом третьего измерител  интервалов времени, последовательно соединенны.ми вторым одновибратором и вторым делителем напр жени , информационный вход которого подключен к выходу первого делител  напр жени , а выход - к входу усилител , выход приемника подключен к информационному входу первого делител  напр жени , выход порогового элемента - к первым входам первого и второго ключей и вторым входам первого 1К-триггера и первого измерител  интервалов времени, первые выходы первого и второго 1К-триггеров подключены к вторым входам соответственно первого и второго ключей, а вторые выходы - к входам соответственно первого и второго одновибраторов, выход первого одновибратора соединен с управл ющим входом первого делител  напр жени , а выход первого ключа - с вторыми входами второго 1К-триггера и второго измерител  интервалов времени.