SU1265487A1 - Устройство дл измерени скорости ультразвука - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол . Целью изоб .ретени   вл етс  повышение точности измерени  ультразвука за счет исключени  динамической погрешности. обусловленной изменением физических свойств исследуемой среды во времени . Введение в устройство дл  измерени  скорости ультразвука последовательно соединенных пороговой схемы 9, третьего триггера 10 и формирова-. тел  11 импульсов позвол ет повысить точность измерени  скорости ультразвука путем формировани  временных измерительных интервалов по моментам второго и четвертого прохода ограниченного входного сигнала усилител  . 5 через ноль. Введение схемы задержки , предназначенной дл  задержки сигнала установки триггера 6, псззвол ет исключить погрешность, св занную (Л с временной задержкой входного сигнала формировател  11 импульсов и опс редел емую инерционностью акустических преобразователей 3 и 4. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразрушающим методам контрол  и может быт использовано Дл  измерени  скорости ультразвука в различных материалах.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  ультразвук за счет исключени  динамической погрешности , обусловленной изменением физических свойств исследуемой среды во времени.

На фиг. 1 представлена блок-схем устройства дл  измерени  скорости ультразвука; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство дл  измерени  скорост ультразвука содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генратор 2 импульсов, акустически св занные передающий 3 и приемньш 4 акустические преобразователи и усилтель 5, последовательно соединенные первый триггер 6 и преобразователь 7 временного интервала в код, второй триггер 8, в содом подключенный к выходу первого триггера 6, а выходом - к второму входу преобразовател  7 временного интервала в код,.последовательно соединенные пороговую схему 9, входом подключенную к выходу , усилител  5 третий триггер 10 и формирователь 11 импульсов, вторым входом подключенный к выходу усилител  5, схему 12 задержки, включенную .между выходом синхронизатора 1 и входом первого триггера 6, выход синхронизатора 1 подключен к второму входу третьего триггера 10,, вьпсод формировател  11 импульсов подключен к вторым входам первого и второго триггеров 6 и 8.

Устройство дл  измерени  скорости ультразвука работает следующим образом.

Перед моментом возбуждени  акустического преобразовател  3 триггера 6, 8 и 10 сброшены. Акустических колебаний в исследуемом объекте (не показан) нет, сигнал на выходе усилител  5 соответствует сигналу шума и меньше порога срабатывани  пороговой схемы 9, выходной сигнал формировател  11 импульсов соответствует шумовому. Синхронизатор 1 формирует импульс запуска, при этом генератор 2 импульсов вырабатывает импульс, под действием которого в излучающем акустическом преобразователе 3 во.збуждаютс  акустические

колебани , устанавливаютс  триггеры

6и 10, на вход формировател  11 поступает единица и на его выходе устанавливаетс  ноль. Триггер 8 при этом остаетс  в сброшенном состо нии . На вход суммировани  преобразовател  7 временного интервала в код поступает единица, при этом код на выходе преобразовател  7 соответствует времени от установки триггера 6 до текущего момента.

В исследуемом объекте возбуждают акустические колебани , которые в момент времени t достигают преобразовател  4 и на выходе усилител  3 по вл етс  периодический сигнал.При достижении заданной величины выходного сигнала усилител  5 пол рности, обратной пол рности первого вступлени , большего, чем уровень шумов, срабатывает порогова  схема 9 и триггер 10 сбрасываетс , разреша  работу формировател  11. Этот момент соответствует началу второго полупериода входного сигнала, при котором напр жение на выходе усилител  5 меньше нол , поэтому сигнал на выходе формировател  11 импульсов остаетс  равным нолю. В момент прохода выходного сигнала усилител  через ноль (t + Т) на выходе формировател  11 импульсов устанавливаетс  единица, по переднему фронту которого второй триггер В устанавливаетс  в единицу, а первый триггер 6 сбрасываетс . На суммирующем входе преобразовател 

7временного интервала в код устанавливаетс  ноль, а на вычитающем - единица . При этом его выходной код соответствует временному интервалу

t + Т. Далее из этого кода вычитаетс значение, соответствующее времени сохранени  триггера 8 в установленном состо нии. В момент времени t +

3 . + г Т на выходе формировател  11

Claims (1)

1. импульсов устанавливаетс  ноль, а в момент t + 2Т - единица, по переднему фронту которой триггер 8 устанавливаетс  в ноль (сигнал на его первом входе), т.е. триггер 8 устанавливаетс  в единицу а течение времени периода колебаний Т и выходной код преобразовател  7 временного интервала в код в этот момент соответствует времени t « Т - Т t. При последующих срабатывани х формировател  11 импульсов триггеры 6 и 8 остаютс  сброшенными, поэтоМу установ ленный код сохран етс  до следующег запуска устройства сигналов синхронизатора 1. Дл  увеличени  точности измерени  полное измерение может включать несколько таких запусков, перед которыми преобразователь 7 временного интервала в код устанавливаетс  в ноль. В случае, если в исследуемом материале возможны искажени  начала принимаемого сигнала вследствие отражени , то дл  определени  t можно воспользоватьс  моментами времени первого и второго прохода входного сигнала через ноль. При этом порого ва  схема 9 срабатывает от входного сигнала в пол рности импульса перво го вступлени , а формирователь 11 импульсов вырабатывает короткий импульс при каждом проходе сигнала на его втором входе через ноль при нал чии на его первом входе сигнала раз решени  (нол ), т.е. в момент време ни t + t и t + Т. Тогда код в преб разователе 7 временного интервала + 1-2 t в код соответствует t 2 2 Погрешность, св занна  с временной задержкой выходного сигнала формиро . вател  11 импульсов и определ ема  инерционностью акустических преобразователей 3 и 4, исключаетс  введением схемы 12 задержки, предназначенной дл  задержки сигнала установки триггера 6. Изобретение позвол ет повысить точность измерени  скорости ультразвука за счет формировани  временньгх измерительных интервалов по моментам второго и четвертого прохода ограниченного входного сигнала усилител  через ноль, исключить динамическую . погрешность, обусловленную изменени ми физических свойств исследуемой среды со временем и нарушением акустического контакта преобразователей с исследуемой средой. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  скорости ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов, акустически св занные передающий и приемный акустические преобразователи и усилитель , последовательно соединенные первый триггер и преобразователь временного интервала в код, второй триггер , входом подключенный к выходу первого триггера, а выходом - к второму входу преобразовател  временного интервала в код, отличающеес  тем, что, с Целью повышени  точности, оно снабжено последовательно соединенными пороговой схемой , входом подключенной к выходу усилител , третьим триггером иформирователем импульсов, вторым входом подключенным к выходу усилител , схемой задержки, включенной между выходом синхронизатора и входом первого триггера, выход синхронизатора . подключен к второму входу третьего, триггера, выход формировател  им- пульсов подключен к вторым входам первого и второго триггеров.

   rww--Мш

   I I

   Фиг. г

   ....l

   A/W

   -H

   fl П 0

   JluJLJL

   L

   nru

   i 1-27 I

   I