SU1379718A1 - Устройство ультразвукового контрол - Google Patents
Устройство ультразвукового контрол Download PDFInfo
- Publication number
- SU1379718A1 SU1379718A1 SU864074187A SU4074187A SU1379718A1 SU 1379718 A1 SU1379718 A1 SU 1379718A1 SU 864074187 A SU864074187 A SU 864074187A SU 4074187 A SU4074187 A SU 4074187A SU 1379718 A1 SU1379718 A1 SU 1379718A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- generator
- inputs
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к средствам дл акустических излучений и моJi1 жет быть использовано дл измерени параметров жидких сред. Целью изобретени вл етс повышение производительности контрол плотности исследуемой среды и точности за счет учета изменений параметров пьезоизлучател и пьезоприемника. При измерении скорости ультразвука устройство с помощью интегратора 10, регистра 11 пам ти , компаратора 12 кодов, схемы 13 переключени режима, триггера 14, генератора 15 импульсов и реверсивных счетчиков 19 и 20 позвол ет за счет введени поправочных коэффициентов Б блок 6 регулировки частоты учитывать изменени резонансной частоты пьезо- излучател и пьезоприемника. 1 ил. (Л со | 00
Description
10
113797
Изобретение относитс к средствам дл акустических измерений и может быть использовано дл измерени плотности жидкостей при исследовании свойств и контроле качества материала в различных област х техники.
Целью изобретени вл етс повышение производительности и точности контрол плотности исследуемой среды за счет учета изменений параметров пьезоизлучател и пьезоприемника.
На чертеже приведена блок-схема устройства ультразвукового контрол .
Устройство содержит последователь- но соединенные генератор 1, камеру 2 с пьезоизлучателем 3 и пьезоприемни- ком 4, блок 5 усилени и блок 6 регулировки частоты, выходом подключенный к входу генератора 1, последовательно соединенные блок 7 введени , поправки фазового сдвига, входом подключенный к выходу генератора 1, и блок 8 измерени скорости ультразвука , вторы; входом подключенный к выходу генератора 1, последовательно соединенные распределитель 9 импуль- сов, интегратор 10, регистр И пам ти , вторым входом подключенный к второму выходу распределител 9 импуль- 30 сов, компаратор 12 кодов, вторым входом подключенный к выходу интегратора 10, схему 13 переключени режима , триггер 14 и генератор 15 импульсов , вторым входом подключенный к 35
20
25
18
блока 6 вход бло развука ду распр
Устро разом.
Генер частотно лучателе звуковые в исслед частично ка 4, ча электрич та ультр ческого ние пьез максимал ние усил при этом обеспечи настройк кий резо
Скоро формулой
п
третьему выходу распределител 9 импульсов , первый переключатель 16, входом подключенный к выходам триггера 14 и генератора 15 импульсов, второй 17 и третий 18 переключатели, 40 входами подключенные к выходам первого переключател 16, а управл ющими входами - к выходу схемы 13 переключени режима, первый 19 и второй
20 реверсивные счетчики, входами 45 подключенные к выходам второго 17 и третьего 18 переключателей, а выхоами - к второму и третьему входам блока 7 введени поправки фазового сдвига, последовательно соединенные схему 21 делени , первым и вторым входами подключенную к выходам блоа 8 измерени скорости ультразвука L - второго реверсивного счетчика 20, С - и индикатор 22, и схему 23 вьшитани ,с первым и вторым входами подключенную f к выходу блока 8 измерени скорости z - льтразвука и третьему выходу распреелител 9 импульсов, а второй вход
где f -
а -
Величи равка а с
°,
50
где 1 -
82
блока 6 регулировки частоты и третий вход блока 8 измерени скорости ультразвука подключены к четвертому выходу распределител 9 импульсов.
Устройство работает следующим образом .
Генератор 1 вьфабатывает высокочастотное напр жение, которое пьезоизлучателем 3 преобразуетс в ультразвуковые волны. Они распростран ютс в исследуемом веществе в камере 2 и частично отражаютс от пьезоприемника 4, частично преобразуютс им в электрические колебани . Когда частота ультразвука равна частоте акустического резонанса камеры 2, напр жение пьезоприемника А возрастает до максимального значени . Это напр жение усиливаетс блоком 5 усилени , при этом блок регулировки частоты обеспечивает непрерывную динамическу настройку генератора 1 на акустический резонанс.
Скорость С ультразвука выражаетс формулой
2fnl п-а
(1)
где f - частота резонанса, на которой в камере 2 длиной 1 размещаетс п полуволн ультразвука;
а - поправка, вызванна частотно-зависимым сдвигом фазы при отражении ультразвуковых колебаний от преобразователей (пьезоизлучател 3 и пьезоприемника 4) на частоте
fnВеличина фазового сдвига q; и поправка а св заны зависимостью
Ч -т2
(2)
- - ° , L - С - f
где 1 - фазовый сдвиг ультразвуковой волны при отражении от преобразовател и
( - arctg(2tg °); (3)
толщина преобразовател , скорость ультразвука в преобразователе частота ультразвука; удельное акустическое сопротивление материала преобразовател , нормированное относительно исследуемой среды .
Если оба преобразовател идентичны , то
п 2а..
При настройке на резонанс блок 8 обеспечивает измерение скорости С ультразвука, котора согласно формуле (1) пропорщюнальна частоте f „ . Блок 8 целесообразно выполнить в виде счетчика с генератором измерительной базы времени и соответствук цим ключом. Одновременно блок 8 выраба- тьшает поправку согласно выражени м (2) - (4) и может быть выполнен как в известном устройстве - из преобразовател частота - напр жение и двух соединенных через усилитель тока двухполюсников с характеристикой вида
KtgU,
где 1,и - ток и напр жение соответственно;
К - -коэффициент пропорциональности .
Один из двухполюсников работает в режиме заданного- напр жени , другой - в режиме заданного тока так, что суммарна характеристика имеет вид, вьфажаемый формулой СЗ). z задаетс усилителем тока, а 2yLg/Cg - изменением параметров двухполюсников
/тукроме того, - , где f -о резонансна частота преобразователей
По истечении времени, необходимо- го дл измерени скорости на данном резонансе, определени и введени поправки , блок 6 регулировки частоты настраивает генератор 1 на следующий акустический резонанс. Аналогично указанному измер етс скорость ультразвука с введением поправки. Таким образом, измер етс р д значений скорости . Схема 23 вычитани вырабатывает сигнал, пропорциональный модулю разности двух соседних значений скорости /С), -С; / . Интегратор 10 суммирует все разности, образу сумму вида
|Т
D ZI/C,,, -С;1 ,
где i преобретает значени от 1 до т-1р am- количество акустических
Q jc 20
25
30
35 .
.
40 5 50
резонансов, используемых в измерении. Резонансы выбираютс в той области частот, где вли ние z максимально - в области fj,. Перестройки частоты генератора 1 на величину, соответствующую заданному количеству m резонансов , интегратор 10 вьщает одно значение.суммы D, которое передаетс в регистр 11 пам ти. Затем импульсы с выхода распределител 9 запускают генератор 15, который увеличивает или уменьшает содержимое одного из реверсивных счетчиков 19 и 20, Затем следует нова сери импульсов на блоки 6 и 8 и схему 23 вычитани , т.е. измерение серии значений скорости -С;, расчет нового значени D. Если оно больше того, что хранитс в регистре 1 1 пам ти, то компаратор 12 вьщает сигал Больше на выходе. Этим сигналом перебрасываетс триггер 14, переключа режим работы реверсивных счетчиков 19 и 20 (от сложени к вычитанию и наоборот). После каждых двух переключений режима, т.е. изменени направлени шага данного параметра , перебрасываетс триггер 14, переключа генератор 15 импульсов на счетчик другого параметра. Таким образом , один из параметров настраиваетс в одну сторону, настройка реверсируетс , параметр настраиваетс в другую сторону до перехода минимума в обратном направлении, затем его величина остаетс в счетчике, таким же образом обрабатываетс второй параметр и т.д.
Если парметры z и f, вход щие в формулу (3), выбраны правильно, то значени С,- в пределах случайной ло- грешности совпадают (скорость ультразвука в узком интервале частоты даже в средах с дисперсией скорости практически посто нна) , D в этом случае минимально и тем меньше, чем меньше случайна погрешность. Таким образом, измерение сводитс к отысканию таких
fp и Z, дл которых
рч - I
ЩС... -С;
mm.
(7)
40 5 50
55
Значени параметра z выхода первого реверсивного счетчика 19, соответствующие минимуму В,и значени С с блока 8 поступают на схему 21 делени , котора согласно формуле р ,(/z выдает на индикатор 22 значение плотности р, где - удельное акустическое
5
сопротивление вещества пьезопреобра- эовател .
Преимуществом предлагаемого устройства ультразвукового контрол вл етс возможность автоматического учета изменени резонансной частоты пьезопреобразователей, вызванных изменени ми температуры, износом электродов и т.д. При этом длина измери- тельной ка14еры и ее температурные изменени не оказывают вли ни на измер емые параметры.
Claims (1)
- Формула изобретениУстройство ультразвукового контрол , содержащее последовательно соединенные генератор, камеру с пьезоизлу- чателем и пьезоприемником, блок уси- лени и блок регулировки частоты, выходом подключенный к входу генератора , последовательно соединенные блок введени поправки фазового сдвига, входом подключенный к выходу генератора и блок измерени скорости ультразвука , вторым входом подключенный к выходу генератора, отличающеес тем, что, с целью повышени производительности и точности контрол плотности исследуемой среды за счет учетй изменений параметров пьезоизлучател и пьезоприемника, оно снабжено последовательно соединенными распределителем импульсов, интегратором, регистром пам ти, вторым входом подкшоченным к второму выходу распределител импульсов, компаратором кодов, вторым входом подключенным к выходу интегратора, схемой переключени режима, триггером и генератором импульсов, вторым входом подключенным к третьему выходу распределител импульсов , первым переключателем, входом подключенным к выходам триггера и генератора импульсов, вторым и третьим переключател ми, входами подключенными к выходам первого переключател , а управл ющими входами - к выходу схемы переключени режима, первым и вторым реверсивными счетчиками, входами подключенными к выходам BTQ,- рого и третьего переключателей, а выходами - к второму и третьему входам блока введени поправки фазового сдвига, последовательно соединеннымисхемой делени , первым и вторым входами подключенной к выходам блока измерени скорости ультразвука и второго реверсивного счетчика и индикатором , и схемой вычитани , и вторым входами подключенной к выходу блока измерени скорости ультразвука и четвертому выходу распределител импульсов, а второй вход блока регулировки частоты и третий вход блока измерени скорости ультразвука подключены к третьему выходу распредели- гел импульсов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864074187A SU1379718A1 (ru) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Устройство ультразвукового контрол |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864074187A SU1379718A1 (ru) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Устройство ультразвукового контрол |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1379718A1 true SU1379718A1 (ru) | 1988-03-07 |
Family
ID=21240204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864074187A SU1379718A1 (ru) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Устройство ультразвукового контрол |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1379718A1 (ru) |
-
1986
- 1986-04-21 SU SU864074187A patent/SU1379718A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 657331, кл. G 01 N 29/00, 1976. Авторское свидетельство СССР 1101727, кл. G 01 N 29/00, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3585476B2 (ja) | 流量計測装置 | |
US3120750A (en) | Gas analyzer | |
SU1379718A1 (ru) | Устройство ультразвукового контрол | |
RU2165598C1 (ru) | Ультразвуковой газовый расходомер-счетчик | |
SU1190211A1 (ru) | Устройство дл измерени температуры | |
SU1293626A1 (ru) | Устройство дл измерени скорости ультразвука | |
SU1144011A1 (ru) | Способ измерени гидростатического давлени и устройство дл его осуществлени | |
SU737884A1 (ru) | Устройство дл измерени электрофизических характеристик пьезокерамических резонаторов | |
SU459717A1 (ru) | Ультразвуковой интерферометр | |
RU2279068C2 (ru) | Устройство для измерения скорости и поглощения ультразвука | |
RU10464U1 (ru) | Устройство для измерения влажности | |
SU548801A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол пол ризованности пьезоэлектрика | |
SU1746297A1 (ru) | Ультразвуковое устройство дл измерени контактных давлений | |
SU1434246A1 (ru) | Ультразвуковой резонансный толщиномер | |
RU1820296C (ru) | Твердомер | |
SU894605A1 (ru) | Измеритель амплитудно-частотных характеристик пьезопреобразователей | |
SU864592A1 (ru) | Устройство дл абсолютной градуировки гидрофонов | |
RU2144284C1 (ru) | Способ градуировки обратимого пьезоэлектрического преобразователя и устройство для его осуществления | |
SU1142785A1 (ru) | Интерферометр дл измерени скорости и коэффициента поглощени ультразвука в жидкост х и газах | |
SU1422019A1 (ru) | Способ измерени низкочастотных помех пъезоэлектрического излучател | |
SU935811A1 (ru) | Устройство дл автоматического измерени частот резонанса и антирезонанса пьезоэлемента | |
SU437008A1 (ru) | Устройство дл измерени скорости и коэффициента затухани ультразвука | |
SU1703997A1 (ru) | Устройство дл измерени давлени | |
RU4168U1 (ru) | Влагометрический датчик для жидкостей | |
SU684437A2 (ru) | Цифровой ультразвуковой интерферометр |