SU1384960A2 - Устройство дл измерени скорости ультразвука - Google Patents

Устройство дл измерени скорости ультразвука Download PDF

Info

Publication number
SU1384960A2
SU1384960A2 SU864024107A SU4024107A SU1384960A2 SU 1384960 A2 SU1384960 A2 SU 1384960A2 SU 864024107 A SU864024107 A SU 864024107A SU 4024107 A SU4024107 A SU 4024107A SU 1384960 A2 SU1384960 A2 SU 1384960A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
signal
generator
Prior art date
Application number
SU864024107A
Other languages
English (en)
Inventor
Иван Александрович Чернобай
Original Assignee
Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко filed Critical Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко
Priority to SU864024107A priority Critical patent/SU1384960A2/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1384960A2 publication Critical patent/SU1384960A2/ru

Links

Abstract

Изобретение отроситс  к акустическим измерени м к может быть использовано при автоматизированном неразрушающем контроле. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  по автоциркул ционной схеме за счет увеличени  числа импульсов автоциркул ции при подавленной реверберации сигнала. Схема устройства запоминает врем  прихода первого сигнала , распростран ющегос  в то врем , когда нет реверберационных помех и осуществл етс  дополнительное стро- бирование. Подбор времен задержек сигнала в электрических цеп х и волноводах позвол ет сфазировать ревер- берационный сигнал с информативным. При этом можно увеличить число автоциркул ционных импульсов и повысить то шость измерений. 3 ил. $ (Л

Description

со
00 4
o:i
14)
Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть использовано при автоматизированном неразрушающем контроле,
Цель изобретени  - повышение точ- ностц контрол  по автоциркул ционной схеме за счет увеличени  числа импульсов автоциркул ции при подавленной реверберации сигнала.
На фиг. 1 изображена принципиальна  сйёма предлагаемого устройства; на фиг. 2 и фиг. 3 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства.
Устройство содержит последователь- но соединенные стартовый генератор 1, схему 2 сборки, генератор 3 зондирующих импульсов, акустическую  чейку 4, усилитель 5, линию 6 задержки, генератор 7 стробирующих импульсов, Каскад 8 совпадений, первый счетчик 9, дополнительный каскад 10 совпадений и измеритель 11 временного интервала, временной селектор 12, включенный между генератором 3 зойди-г рующих импульсов и каскадом 8 совпадений , усилитель-ограничитель 13, включенной между усилителем 5 и Kac-i к;адом 8. совпадени , схему 14 Запрет включенную между первым счетчиком 9 и схемой 2 сборки, последовательно соединенные кварцевый генератор 15, второй счетчик 16, схему 17 сравнени  и вторую линию 18 задержки, третий счетчик 19, включенный между вы- ходом кварцевого генератора 15 и входом схемы 17 сравнени , делитель 20 Частоты, включённый между выходом кварцевого генератора 15 и входом стартового генератора 1, вход Старт второго счетчика 16 соединен с выходом схемы 2 сборки, вход Стоп - с выходом схемы 17 сравнени , вход Сброс - с вькодом второй линии 18 задержки, вход Старт третьего счет- чика 19 соединен с выходом стартового генератора 1, вход Стоп - с вы- Ьсодом генератора 7 стробирующих импульсов , вход Сброс - с выходом, каскада схемы 14 Запрет, выход кварцевого генератора 15 соединен с входом измерител  11 временного интервала , выход схемы 17 сравнени  - с входом каскада 8 совпадени .
Устройство работает следующим об- разом.
Стартовый генератор 1 запускаетс  импульсами, поступающими с делител  20 частоты, работа которого синхронизирована по опорным импульсным колебани м U,g (фиг. 2а) кварцевого генератора 15i Стартовый генератор 1 через схему 2 сборки запускает импульсом и, в момент времени t,, (фиг. 26 и За) генератор 3 зондирующих импульсов и по входу Старт второй счётчик 16 импульсов. Генератор 3 импульсами U, в моменты времени t,, , tj, , t,, ; ..., tj,, (фиг. 2в и 36) запускает, в свою очередь, временной селектор 12 и возбуждает излучающий преобразователь акустической  чейки 4, который излучает при этом в контролируемую среду зондирующий ультразвуковой сигнал, а второй счетчик 16 начинает с моментов време- .ни t,, ,t4, ,t 3, ,...,t „, (фиг.2г и Зв) счет выс9костабильных импульсных колебаний кварцевого генератора 15, поступающих к нему.
Одновременно стартовый генератор 1 по входу Старт запускает в работу третий счетчик 19, который начинает с момента времени t,, (фиг. Зг) счет высокостабильных импульсных колебаний кварцевого генератора 15. Кроме того, стартовый генератор 1 сбрасьша- ет счетчик 9 в исходное состо ние, позвол ющее ему начать счет количества импульсов в пакете автоциркул ционных сигналов (фиг. 2д), и запускает измеритель 11 временного интервала , которьй начинает с момента времени t/t (фиг. 2е) дискретный отсчет временного интервала по колебани м опорного кварцевого генератора 15.
Йрощедший контролируемую среду ультразвуковой сигнал прербразуетс  в электрический и поступает на усилитель 5. С выхода усилител  5 сигнал Uj- (фиг. Зд) подаетс  через линию 6 задержки на генератор 7 стробирующих импульсов. Сформированные стробирую- щие импульсы U (фиг. Зе) подаютс  на вход Стоп третьего счетчика 19 и на первый вход каскада 8 совпадени . Третий счетчик 19 в момент времени t,3 (фиг. Зг) прекращает при этом подсчет опорных колебаний кварцевого генератора 15, а каскад 8 совпадени  по своему первому входу получает разрешающий сигнал.
Временный селектор 12 блокирует каскад 8 совпадений на врем  поступлени  зондирующего импульса дл  защиты от электромагнитных помех и от- крыва ет ее через некоторое врем .
меньшее, чем врем  прохода сигнала через акустическую  чейку 4. Перва  лини  6 задержки с временем задерж-- ки 0,2 - 0,5 МКС сдвигает строб-импульс генератора 7 стробирующих импульсов ко времени перехода ультразвукового сигнала через нуль. Точна  временна  селекци  осуществл етс  сигналом схемы 17 сравнени . Дл  формировани  этого сигнала работающие с момента времени t, второй 16 и третий 19 счетчики подсчитывают количество импульсов до момента поступлени  импульса с генератора 7 на вход Стоп счетчика 19, т.е. фактически второй 16 и третий 19 счетчики измер ют и регистрируют временной интервал t„ -t, , равный с определенной степенью точности времени распространени  ультразвука в среде. Импульсом с генератора 7 стробирующих импульсов третий счетчик 19 останавливаетс  и, так как при работе счетчиков 16 и 19 выходное кодовое сое- . то ние счетчика 19 в промежутке t „ -t ,3 опережало на Ьдин импульс выходное кодовое состо ние второго счетчика 16, с поступлением следующего импульса с опорного кварцевого генератора 15 на счетный вход второго счетчика 16 выходные коды последнего выравниваютс  к выходным кодам остановившегос  третьего счетчика 19 Поэтому в этот же момент t (фиг.Зи) происходит сравнение кодов и схема 17 сравнени  вырабатывает вькодной импульс , останавливающий по входу Стоп второй счетчик. Этот же импульс поступает через вторую линию 18 задержки .на вход Сброс второго : счетчика 16, который сбрасываетс  в нулевое исходное состо ние и выходные коды второго счетчика 16 перестают быть равными выходным кодам третьего счетчика 19. В результате схема 17 сравнени  формирует по своему второму выходу временной интервал, по длительности равньй времени задержки во второй линии 18 задержки, соответствующем длительности одног о периода ультразвукового сигнала. Этот временной интервал совпадает с выходным импульсом генератора 7 стробирующих импульсов, что соответ- |Ствует формированию сигнала Точна  подготовка на первом и че твертом входах каскада 8 совпадени .
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
На третий вход каскада 8 совпадени  поступает информативный сигнал с усилител -ограничител  13, (фиг. Зк). По наиболее крутому фронту информативного сигнала посредством селектирующих сигналов Груба  подготовка и Точна  подготовка, а также посредством стробирующего напр жени , поступающего с генератора 7 стробирующих импульсов, каскад 8 совпадени  формирует на выходе импульс (фиг. 3л), поступающий через схему 14 Запрет, схему 2 сборки на запуск генератора 3 зондирующих импульсов и на запуск второго счетчика 16. Процесс автоциркул ции про- должаетс .
Следовательно, второй счетчик 16 запускаетс  в работу по каждому импульсу из пакета ультразвуковых автоциркул ционных сигналов. Третий же счетчик 19 запускаетс  в работу только вначале формировани  пакета автоциркул ционных сигналов импульсом, поступающим по входу Старт с выхода стартового генератора 1, а сбрасываетс  в исходное состо ние только в конце формировани  п-импульсов в пакете автоциркул ционных сигналов. Это позвол ет запомнить врем  прихода первого импульса в серии автоциркул ционных сигналов. Этот импульс приходит в то врем , когда в акустической  чейке 4 нет реверберационных акустических сигналов.
При достижении моментов t ,t, t,,..., кодовые состо ни  второго 16 и третьего 19 счетчиков станов тс  равными, схема 17 сравнени  вырабатывает импульс, который по входу Стоп останавливает второй счетчик 16 и Через врем , равное времени задержки этого импульса во второй линии 18 задержки, сбрасьшает его в исходное нулевое состо ние, а на входах каскада 8 совпадени  по сигналам со схемы 17 сравнени  и с выхода генератора 7 стробирующих импульсов : формируетс  сигнал Точна  подготовка . Выделенные с помощью сигналов подготовки информативные импульсы Ug с выхода каскада 8 совпадени  пропускают в моменты времени .j, t,s,...,tn5. (фиг. 3л) через каскад 14 Запрет.
Одновременно импульсы Ug с выхода каскада 8 совпадени  подаютс  на вход дополнительного каскада 10 совпадени  и на вход первого счетчика 9, который закрывает п-импульсом схему 14 Запрет и открывает дополнительный каскад 10 совпадени . Следо- вательно, (п+1)-го импульс каскада 8 совпадени  не пропускаетс  каскадом Запрет и режим автоциркул ции прекращаетс  . Он пропускаетс  в момент времени дополнительным (фиг.2е) каскадом 10 совпадени  к входу измерител  11 временного интервала, который отсчитывает временной интервал, пропорциональный скорости распространени  ультразвука. Временной ин- тервал, в течение которого прекращена автоциркул ци  и существует, пауза отводитс  на затухание по вившейс  реверберационной помехи что обеспечивает высокую стабильность работ|.1.
Особенностью работы предлагаемого устройства (по сравнению с известными )  вл етс  то, что задержка ультразвукового сигнала в защитных мем-. бранах, в пьезопреобразовател х, соединительных кабел х и электронной схеме равна целому числу периодов высокочастотного заполнени  ультра- звуков ого сигнала. В результате в каждом из импульсов автоциркул ции пр мой ультразвуковой сигнал становитс  сфазированным с ревербер ацион- ной помехой. Регулировка задержки ультразвукового сигнала в пьезопре- обраэовател х, защитных мембранах, соединительных кабел х и электронной схеме прибора может достигатьс  несколькими приемами. Одним из них может быть, например, выбор толщины защитных мембран пьезопреобразовате- лей или, например, выбор резонансных частот собственно пьезопреобразова- телей. При этом реверберационные сигналы не по вл ютс  перед ультразву-
0
5 О Q с
5
ковыми зондирующими импульсами в случайных фазовых соотношени х, а  вл ютс  сфазированными относительно зондирующего сигнала (фиг. Зд), что не вызывает дополнительных фазовых и временных сдвигов пр мого ультразвукового сигнала.
Уменьшение вли ни  помех фазиров- кой реверберации и более точным стро- бированием позвол ет увеличить число импульсов автоциркул ции и, тем самым , повысить точность измерений.

Claims (1)

  1. Формула изобретени ,
    Устройство дл  измерени  скорости ультразвука по авт. св. № 654893, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности, оно снабжено последовательно соединенными кварцевым генератором, вторьм счетчиком , схемой сравнени  и второй линией задержки, третьим счетчиком, включенным между выходом кварцевого генератора и входом схемы сравнени , и делителем частоты, включенным между выходом кварцевого генератора и входим стартового генератора, вход Старт второго счетчика соединен с выходом схемы сборки, вход Стоп - с выходом схемы сравнени , вход , Сброс - с вькодом второй линии задержки , вход Старт третьего счетчика - с вькодом стартового генератора , вход Стоп - с выходом генератора стробирующего импульса, вход Сброс - с. выходом каскада Запрет, выход кварцевого генератора соединен с входом измерител  временного интервала , а выход схемы сравне-ни  - с - входом каскада совпадени , причем исходное состо ние .третьего счетчика на единицу больше исходного состо ни  второго счетчика.
    til
    tjl tzi t37 tiff tfjf
    t// ; t2; 2«fj/ i J f/7f Я
    1 L LJLJLJ
    w t2f tsjtnt tm
    tn
    П
    til tf2t2jt22t3ltj2 tnr trn.
    Фив. г
    Фиг.1
    t
    11
    . -t I
    t fl 27
    tk t lif
    A
    f f
    % г/
    tns
    n
    J.I i-l 41 42
SU864024107A 1986-02-20 1986-02-20 Устройство дл измерени скорости ультразвука SU1384960A2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864024107A SU1384960A2 (ru) 1986-02-20 1986-02-20 Устройство дл измерени скорости ультразвука

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864024107A SU1384960A2 (ru) 1986-02-20 1986-02-20 Устройство дл измерени скорости ультразвука

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU654893A Addition SU132979A1 (ru) 1960-02-16 1960-02-16 Станок дл продольного и поперечного разрезани предметов цилиндрической формы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1384960A2 true SU1384960A2 (ru) 1988-03-30

Family

ID=21222264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864024107A SU1384960A2 (ru) 1986-02-20 1986-02-20 Устройство дл измерени скорости ультразвука

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1384960A2 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 654893, кл. G 01 N 29/00, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4334431A (en) Ultrasonic measuring instrument
US3914987A (en) Ultrasonic measuring apparatus for determining wall thickness of a workpiece
US4658648A (en) Method of and apparatus for the ultrasonic measurement of the thickness of test articles
SU1384960A2 (ru) Устройство дл измерени скорости ультразвука
SU879306A2 (ru) Ультразвуковой частотно-импульсный расходомер
SU1465715A2 (ru) Гидрологический измеритель скорости звука
SU1587345A1 (ru) Измеритель скорости звука
SU1179208A1 (ru) Ультразвуковое импульсное устройство дл контрол материалов
SU1384959A1 (ru) Устройство дл измерени скорости ультразвука
RU2085858C1 (ru) Ультразвуковой способ определения объема продукта, прошедшего по трубопроводу, и устройство для его осуществления
SU1002835A1 (ru) Ультразвуковой толщиномер (его варианты)
SU634198A1 (ru) Ультразвуковое устройство дл контрол качества материалов
SU1016736A1 (ru) Измеритель скорости ультразвука
SU1008620A1 (ru) Ультразвуковой уровнемер
SU930169A1 (ru) Способ определени рассто ни до места повреждени линии св зи
SU1379644A1 (ru) Измеритель скорости звука
SU654893A1 (ru) Устройство дл измерени скорости ультразвука
SU1536214A1 (ru) Устройство дл измерени скорости ультразвука
SU987393A1 (ru) Ультразвуковой измеритель скорости течений
SU526827A1 (ru) Ультразвуковой измеритель скорости потока
SU1145245A1 (ru) Ультразвуковой толщиномер
SU666962A1 (ru) Измеритель скорости ультразвука в материалах
JPS618621A (ja) 受波検出装置
SU1048322A1 (ru) Способ измерени уровн жидких сред
SU1656331A1 (ru) Акустический измеритель рассто ний