SU1425467A1 - Device for measuring ultrasound velocity in materials - Google Patents
Device for measuring ultrasound velocity in materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1425467A1 SU1425467A1 SU874186816A SU4186816A SU1425467A1 SU 1425467 A1 SU1425467 A1 SU 1425467A1 SU 874186816 A SU874186816 A SU 874186816A SU 4186816 A SU4186816 A SU 4186816A SU 1425467 A1 SU1425467 A1 SU 1425467A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- voltage
- key
- pulses
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости ультразвука в материалах , в частности в бетоне. Цель изобретени - повышение точности измерений. Устройство содержит синхронизатор 1, генератор 2 импульсов, излучающий и приемный акустические преобразователи 3 и 4, N- канальный усилитель 5, ключ 6, пиковый детектор 7, делитель 8 напр жени , первый 9, второй 10, третий 16 и четвертый 17 компараторы напр жени , первый 11, второй 12 и третий 14 триггеры, измеритель 13 интервалов времени, экстрематор 15, схему 18 эквивалентности, схему 19 совпадений и реверсивный счетчик 20. В образце 21 исследуемого материала акустическим преобразователем 3 возбуждаютс ультразвуковые колебани , которые принимаютс приемным преобразователем 4, усиливаютс усилителем 5 и через ключ 6 поступают на экстрематор 15, на выходе которого получают импульсы, совпадающие с экстремумами импульсов первого вступлени . Амплитуда импульса первого вступлени анализируетс компараторами 16 и 17 напр жени , на которые подаютс опорные напр жени , соответственно Ui и U2, по результатам анализа с помощью схемы 18 эквивалентности, схемы 19 совпадени и реверсивного счетчика выбираетс необходимый канал усилени . 1 ил. i (ЛThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure the speed of ultrasound in materials, in particular in concrete. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The device contains a synchronizer 1, a generator of 2 pulses, radiating and receiving acoustic transducers 3 and 4, N-channel amplifier 5, key 6, peak detector 7, voltage divider 8, first 9, second 10, third 16 and fourth 17 voltage comparators , the first 11, the second 12 and the third 14 triggers, the time interval meter 13, the extremator 15, the equivalence circuit 18, the coincidence circuit 19 and the reversible counter 20. In sample 21 of the material under study, ultrasonic oscillations are excited by an acoustic transducer 3 With a transducer 4, they are amplified by an amplifier 5 and through a switch 6 they go to an extremator 15, at the output of which they receive pulses that coincide with the extremes of the pulses of the first injection. The amplitude of the first arrival pulse is analyzed by voltage comparators 16 and 17, to which the reference voltages are applied, Ui and U2, respectively, according to the results of analysis using the equivalence circuit 18, the coincidence circuit 19 and the reversible counter, the required gain channel is selected. 1 il. i (L
Description
3 /43/4
юYu
СПSP
4 О5 4 O5
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени скорости ультразвука в материалах , в частности в бетоне.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the speed of ultrasound in materials, in particular in concrete.
Цель изобретени - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.
На чертеже изображена блок-схема устройства .The drawing shows a block diagram of the device.
Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2The device contains a series-connected synchronizer 1, generator 2
акустическим преобразователем 4. Сигнал с выхода последнего усиливаетс N-ступенчатым усилителем 5 и через ключ 6 поступает на вход экстрематора 15. На выходе с экстрематора 15 получают импульсы, совпадающие с экстремумами импульсов первого вступлени . Эти импульсы сбрасывают третий триггер 14, который закрывает ключ 6. На выходе ключа б получают периодическую последовательность импульимпульсов и излучающий акустический преоб- 10 сов длительностью от момента первого разователь 3, последовательно соединенныевступлени до первого экстремума, котора acoustic transducer 4. The signal from the output of the latter is amplified by a N-stage amplifier 5 and through the switch 6 is fed to the input of the extremator 15. At the output from the extremer 15, pulses coincide with the extremes of the first entry pulses. These pulses reset the third trigger 14, which closes the key 6. At the output of the key b, a periodic sequence of pulses and an emitting acoustic transducer with a duration from the moment of the first distributor 3 are received, connected in series to the first extremum, which
приемный акустический преобразователь 4, N-ступенчатый усилитель 5, ключ 6, пикодалее поступает на пиковый детектор 7.receiving acoustic transducer 4, N-stage amplifier 5, key 6, more recently goes to peak detector 7.
и входы компараторов 9 и 10 напр жени . С пикового детектора 7 напр жение, равни , первый 9 и второй 10 компараторы . ное по величине амплитуде первого вступ- напр жени , первые входы которых сое-лени , поступает на делитель 8 напр жевый детектор 7 и делитель 8 напр жединены с выходом ключа 6, а вторые входы - с соответствующими выходами делител 8 напр жени , первый триггер 11, первый вход которого подключен к синхронизатору 1, а второй вход - к выходу первого компаратора 9 напр жени , второй триггер 12, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого 9 и второго 10 компараторов напр жени , измеритель 13 интервалов времени, входы которого подключены к выходам первого 11 и второго 12 триггеров, третий триггер 14, первый вход которого соединен с синхронизатором 1, а выход - с управл ющим входом ключа 6, экстрематор 15, вход которого св зан с выходом ключа 6, а выход - с вторым входом третьего триггера 14, третий 16 и четвертый 17 компараторы напр жени , первые входы которых соединены с выходом ключа 6, а вторые входы предназначены дл подачи на них опорных напр жений соответственно Ui и U2, схему 18 эквивалентности, входы которой соединены соотетственно с выходами третьего 16 и четвертого 17 компараторов напр жени , схему 19 совпадений, первыйand inputs of comparators 9 and 10 voltages. From the peak detector 7, voltage, flat, first 9 and second 10 comparators. the amplitude of the first input voltage, the first inputs of which are connected to the divider 8, the voltage detector 7 and the divider 8 are connected to the output of the key 6, and the second inputs to the corresponding outputs of the voltage divider 8, the first trigger 11 whose first input is connected to the synchronizer 1, and the second input to the output of the first voltage comparator 9, the second trigger 12, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the first 9 and second 10 voltage comparators, the meter 13 time intervals, cat inputs connected to the outputs of the first 11 and second 12 flip-flops, the third trigger 14, the first input of which is connected to the synchronizer 1, and the output - to the control input of the key 6, extremator 15, the input of which is connected to the output of the key 6, and the output to the second the input of the third trigger 14, the third 16 and the fourth 17 voltage comparators, the first inputs of which are connected to the output of the key 6, and the second inputs are intended to supply the reference voltages Ui and U2, respectively, the equivalence circuit 18, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the third 16 and fourth 17th voltage comparators, 19 coincidence circuit, first
ни , с выходов которого на вторые входы компараторов 9 и 10 поступают опорные напр жени Uoi KiAi и Uo2 К2А|. Первый компаратор 9, срабатыва 20 по уровню Uoi, сбрасывает первый триг- тер 11, образу на выходе импульс длительностью T-j-Ati, где Т - врем от импульса синхронизатора до момента первого вступлени ; Ati - врем от момента первого вступлени до момента сра25nor, from the outputs of which the reference voltages Uoi KiAi and Uo2 К2А | come to the second inputs of comparators 9 and 10. The first comparator 9, triggered 20 by the level of Uoi, resets the first trigger 11 to form an output pulse with a duration of T-j-Ati, where T is the time from the synchronizer pulse to the moment of the first entry; Ati - the time from the moment of the first entry to the moment of cp25
30thirty
3535
батывани первого компаратора 9 напр жени . Этот импульс поступает на суммирующий вход измеритер 13 интервалов времени.battling the first comparator 9 voltage. This impulse arrives at the summing input of the measuring unit of 13 time intervals.
Одновременно со сбросом второго триггера 12, который сбрасываетс вторым компаратором 10, срабатывающим по уровню Uo2, на выходе второго триггера 12 формируетс импульс длительностью At2 от момента срабатывани первого компаратора до момента срабатывани второго компаратора 10 напр жени . Этот импульс поступает на вычитающий вход измерител 13 интервалов времени, на выходе которого получают , например, в цифровом коде величину T+Ati-At2. Величины Ki и К2 выи второй входы которой подютючены соот- 40 бирают такими, чтобы выполн лось соотношение , в результате чего получают величину Т, соответствующую времени распространени ультразвука.Simultaneously with the reset of the second trigger 12, which is reset by the second comparator 10, triggered by the level Uo2, a pulse of duration At2 is generated at the output of the second trigger 12 from the moment the first comparator triggers until the second voltage comparator 10 trips. This pulse is fed to the subtractive input of the meter 13 time intervals, the output of which receives, for example, in the digital code the value of T + Ati-At2. The values of Ki and K2 of the second input of which are podtuyucheny corresponding to 40 such that the ratio is fulfilled, resulting in a value of T, corresponding to the time of ultrasound propagation.
С выхода ключа 6 сигнал поступает управлени реверсом подключен к выходу на первые входы третьего 16 и четвер- четвертого компаратора 17 напр жени , атого 17 компараторов напр жени . ТретийFrom the output of the key 6, the signal is fed to the reverse control connected to the output to the first inputs of the third 16 and fourth to fourth voltage comparator 17, which is 17 voltage comparator. Third
компаратор 16 срабатывает по уровню Ui, а четвертый компаратор 17 - по уровню U2. Импульсы с выходов третьего 16 и четвертого 17 компараторов напр жеветственно к выходам экстрематора 15 и схемы 18 эквивалентности, реверсивный счетчик 20, счетный вход которого св зан с выходом схемы 19 совпадени , входthe comparator 16 is triggered by the level Ui, and the fourth comparator 17 is triggered by the level U2. The pulses from the outputs of the third 16 and fourth 17 comparators are directly connected to the outputs of the extremator 15 and the equivalence circuit 18, a reversible counter 20, the counting input of which is connected to the output of the coincidence circuit 19, the input
выход - к управл ющему входу N-сту- пенчатого усилител 5. Кроме того, на чертеже показан образец 21 исследуемого материала .the output is to the control input of the N-stage amplifier 5. In addition, the drawing shows sample 21 of the material under study.
зом.zom.
Устройство работает следующим обра- Q ни поступают на первый и второй входыThe device works as follows: Q does not go to the first and second inputs.
схемы 18 эквивалентности, на выходе которой по вл етс сигнал тогда, когда третий 16 четвертый 17 компараторы напр жени наход тс в одинаковом состо нии . Сигнал с выхода схемы 18 эквиваС синхронизатора 1 периодическа последовательность импульсов поступает на запуск генератора 2 импульсов, первого триггера 11 и третьего триггера 14. В образсхемы 18 эквивалентности, на выходе которой по вл етс сигнал тогда, когда третий 16 четвертый 17 компараторы напр жени наход тс в одинаковом состо нии . Сигнал с выхода схемы 18 эквиваце 21 исследуемого материала с по- 55 лентности поступает на первый вход схемы 19equivalence circuits 18, at the output of which a signal appears when the third 16 fourth 17 voltage comparators are in the same state. The output signal from circuit 18 of the equivalent of synchronizer 1 is a periodic sequence of pulses to start a generator of 2 pulses, the first trigger 11 and the third trigger 14. In the equivalent circuit diagram 18, the output of which appears is the signal when the third 16 fourth 17 voltage comparators are in the same condition. The signal from the output of circuit 18, equivalent to 21 of the material under study, with a capacity of 55, goes to the first input of circuit 19
мощью излучающего акустического преобразовател 3 возбуждаютс ультразвуковые колебани , которые принимаютс приемнымBy the power of the radiating acoustic transducer 3, ultrasonic vibrations are excited which are adopted by the receiving
совпадени , на второй вход которой поступают импульсы с выхода экстрематора 15.match, the second input of which receives pulses from the output of the extremator 15.
акустическим преобразователем 4. Сигнал с выхода последнего усиливаетс N-ступенчатым усилителем 5 и через ключ 6 поступает на вход экстрематора 15. На выходе экстрематора 15 получают импульсы, совпадающие с экстремумами импульсов первого вступлени . Эти импульсы сбрасывают третий триггер 14, который закрывает ключ 6. На выходе ключа б получают периодическую последовательность импульсов длительностью от момента первого вступлени до первого экстремума, котора acoustic transducer 4. The signal from the output of the latter is amplified by the N-stage amplifier 5 and through the switch 6 is fed to the input of the extremator 15. At the output of the extremator 15, pulses coincide with the extremes of the first entry pulses. These pulses reset the third trigger 14, which closes key 6. At the output of key b, a periodic sequence of pulses of duration from the moment of the first entry to the first extremum is obtained, which
ни , с выходов которого на вторые входы компараторов 9 и 10 поступают опорные напр жени Uoi KiAi и Uo2 К2А|. Первый компаратор 9, срабатыва 0 по уровню Uoi, сбрасывает первый триг- тер 11, образу на выходе импульс длительностью T-j-Ati, где Т - врем от импульса синхронизатора до момента первого вступлени ; Ati - врем от момента первого вступлени до момента сра5nor, from the outputs of which the reference voltages Uoi KiAi and Uo2 К2А | come to the second inputs of comparators 9 and 10. The first comparator 9, triggered by 0 at the level of Uoi, resets the first trigger 11 to form an output pulse with a duration of T-j-Ati, where T is the time from the synchronizer pulse to the moment of the first entry; Ati - time from the moment of the first entry to the moment of
00
5five
батывани первого компаратора 9 напр жени . Этот импульс поступает на суммирующий вход измеритер 13 интервалов времени.battling the first comparator 9 voltage. This impulse arrives at the summing input of the measuring unit of 13 time intervals.
Одновременно со сбросом второго триггера 12, который сбрасываетс вторым компаратором 10, срабатывающим по уровню Uo2, на выходе второго триггера 12 формируетс импульс длительностью At2 от момента срабатывани первого компаратора до момента срабатывани второго компаратора 10 напр жени . Этот импульс поступает на вычитающий вход измерител 13 интервалов времени, на выходе которого получают , например, в цифровом коде величину T+Ati-At2. Величины Ki и К2 выни поступают на первый и второй входыSimultaneously with the reset of the second trigger 12, which is reset by the second comparator 10, triggered by the level Uo2, a pulse of duration At2 is generated at the output of the second trigger 12 from the moment the first comparator triggers until the second voltage comparator 10 trips. This pulse is fed to the subtractive input of the meter 13 time intervals, the output of which receives, for example, in the digital code the value of T + Ati-At2. Ki and K2 values are taken to the first and second inputs.
схемы 18 эквивалентности, на выходе которой по вл етс сигнал тогда, когда третий 16 четвертый 17 компараторы напр жени наход тс в одинаковом состо нии . Сигнал с выхода схемы 18 эквивасовпадени , на второй вход которой поступают импульсы с выхода экстрематора 15.equivalence circuits 18, at the output of which a signal appears when the third 16 fourth 17 voltage comparators are in the same state. The signal from the output of the equivalent circuit 18, to the second input of which impulses come from the output of the extremator 15.
генератор импульсов и излучающий акустический преобразователь, последовательно соединенные приемный акустический преобразователь , N-ступенчатый усилитель, ключ, пиковый детектор и делитель напр жени , первый, второй и третий компараторы напр жени , первые входы которых соединены с выходами ключа, вторые входы первого и второго компараторов напр жени соединены с соответствующими выходами деВ результате с выхода схемы 19 совпадени на счетный вход реверсивного счетчика 20 поступают счетные импульсы, соответствующие экстремумам импульсов первого вступлени , в те моменты, когда с амплитуда импульсов первого вступлени либо . Если , то на выходе счетчика 20 после счета импульсов с выхода схемы 19 совпадени устанавливаетс код, с помощью которого на вход,. , „„pulse generator and radiating acoustic transducer, serially connected acoustic transducer, N-stage amplifier, key, peak detector and voltage divider, first, second and third voltage comparators, the first inputs of which are connected to the outputs of the key, the second inputs of the first and second comparators the voltages are connected to the corresponding outputs. From the output of the circuit 19 coincidence, the counting input of the reversible counter 20 receives counting pulses corresponding to the extrema of the impulses. lsov first entry in the moments when the amplitude of pulses with a first entry. If, then at the output of the counter 20, after counting the pulses from the output of the coincidence circuit 19, a code is established with which the input ,. , „„
ключа 6 подключаетс выход N-ступенча- лител напр жени , второй вход третьего того усилител 5 с более высоким коэф-компаратора напр жени предназначен дл the key 6 is connected to the output of the N-step voltage, the second input of the third one of the amplifier 5 with a higher voltage ratio is intended for
фициентом усилени , при котором .- подачи на него опорного напр жени U:, Если , то в момент счета напервый триггер, первый вход которогоthe gain amplitude, at which .- supplying the reference voltage U to it :, If, then at the moment of counting the first trigger, the first input of which
вход управлени реверсом счетчика 20соединен с синхронизатором, а второй вход -the control input of the reverse of the counter 20 is connected to the synchronizer, and the second input is connected to
поступает сидгнал с выхода четвертого 5 с выходом первого компаратора напр же- компаратора 17 напр жени , счет произво-ни , второй триггер, первый и второй входитс в обратном направлении, в результа-ды которого соединены соответственно сA signal is output from the output of the fourth 5 with the output of the first comparator of the voltage comparator 17, the production count, the second trigger, the first and the second, enter in the opposite direction, as a result of which they are connected respectively to
те на вход ключа 6 подключаетс выходвыходами первого и второго компараторовthose to the input of the key 6 is connected to the outputs of the first and second comparators
N-ступенчатого усилител с меньщим коэф-напр жени , измеритель интервалов времефициентом усилени , при котором , входы которого подключены соответст- Ai :U2 . Минимальное значение коэффи- 20 венно к выходам первого и второго триг- циента усилени первой ступени усилител 5геров, третий триггер, первый вход котои максимальное значение коэффициента усилени после последней ступени усилител 5 определ ют из соотнощений:N-stage amplifier with a lower voltage ratio, interval meter gain amplification at which, the inputs of which are connected to the corresponding Ai: U2. The minimum value of the coefficient 20 to the outputs of the first and second amplification triggers of the first stage amplifier 5gerov, the third trigger, the first input which the maximum value of the gain after the last stage of amplifier 5 is determined from the ratios:
K.«MK. - l/Alnwn ; . K. “MK. - l / Alnwn; .
где,А1икнИ A|rt«t - минимальна и максимальна величины амплитуды первого вступ- .лени .where, AikNI A | rt «t - is the minimum and maximum magnitude of the amplitude of the first entry.
Коэффициент усилени каждой из ступеней , начина с второй, определ етс соот- ЗО тором напр жени , первый вход которого ношением Kve.cm..U2/U.. Количество ступе-соединен с выходом ключа, а второй входThe gain of each of the stages, starting with the second, is determined by the corresponding voltage of the voltage, the first input of which is worn Kve.cm..U2 / U .. The number of steps is connected to the output of the key, and the second input
предназначен дл подачи на него опорного напр жени Uo, схемой эквивалентности, входы которой соединены соответственно с выходами третьего и четвертого компара- 35 торов напр жени , а выход - с вторым входом схемы совпадени , и реверсивным счетчиком, счетный вход которого соединен с выходом схемы совпадени , вход управлени реверсом - с выходом четвертого компаратора напр жени , а выход -it is intended to supply to it a reference voltage Uo, an equivalence circuit, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the third and fourth voltage comparators, and the output to the second input of the coincidence circuit, and a reversible counter, the counting input of which is connected to the output of the coincidence circuit the reverse control input is with the output of the fourth voltage comparator, and the output is
рого подключен к синхронизатору, а выход соединен с управл ющим входом ключа, экстрематор, вход которого соединен с выхо- 25 дом ключа, а выход - с вторым входом третьего триггера, и схему совпадений , первый вход которой соединен с выходом экстрематора, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений , оно снабжено четвертым компараней усилени усилител 5 определ ют из соотношени is connected to the synchronizer, and the output is connected to the control input of the key, an extremator whose input is connected to the output of the key, and an output to the second input of the third trigger, and a coincidence circuit, the first input of which is connected to the output of the extremator, that, in order to improve the measurement accuracy, it is equipped with the fourth amplification amplifier 5, determined from the ratio
N-fn .N-fn.
/(ай. Акс/ (ah. ax
- Kite.HMH I 1 Л 1/г с/1 Луг. ПЛ1 - Kite.HMH I 1 L 1 / g s / 1 Lug. PL1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874186816A SU1425467A1 (en) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Device for measuring ultrasound velocity in materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874186816A SU1425467A1 (en) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Device for measuring ultrasound velocity in materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1425467A1 true SU1425467A1 (en) | 1988-09-23 |
Family
ID=21282660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874186816A SU1425467A1 (en) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Device for measuring ultrasound velocity in materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1425467A1 (en) |
-
1987
- 1987-01-28 SU SU874186816A patent/SU1425467A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1379645, кл. G 01 Н 5/00, 05.01.87. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1425467A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in materials | |
SU1175435A1 (en) | Apparatus for investigating the bone tissue | |
RU2240609C1 (en) | Neutron flux metering device | |
SU1158870A1 (en) | Elastic wave propagation velocity meter | |
SU1644021A1 (en) | Device for locating acoustic signal source | |
RU2105301C1 (en) | Multichannel acoustic-optical device to inspect articles | |
SU939955A1 (en) | Device for measuring ultrasound speed in materials | |
SU1015293A1 (en) | Device for determination of material properties by means of acoustic emission | |
SU881788A1 (en) | Device for reading-out graphic information | |
SU723588A1 (en) | Statistical analyzer of distribution of frequencies | |
SU1670579A1 (en) | Method of measuring the time of ultrasound propagation in a material over a fixed base | |
SU1298540A1 (en) | Ultrasonic device for measuring distances in gaseous atmosphere | |
SU1037293A1 (en) | Device for reading and measuring lengthy object geometrical parameters | |
RU2017082C1 (en) | Device for measuring resonant frequency of construction members | |
SU1610432A1 (en) | Apparatus for checking quality of materials by total value of signals of acoustic emission | |
SU849114A1 (en) | Device for electric signal characteristic checking | |
SU590663A1 (en) | Digital ultrasonic wave propagation velocity meter | |
SU1226302A1 (en) | Ultrasonic device for inspecting roughness of article surface | |
SU366766A1 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
SU1594413A1 (en) | Ultrasonic device for checking media | |
SU588498A1 (en) | Ultrasound velocity meter | |
SU584244A1 (en) | Device for measuring ultrasound propagation rate | |
SU789814A1 (en) | A.c. voltage amplitude digital meter | |
SU879439A1 (en) | Method and device for measuring ultrasound speed | |
SU413386A1 (en) |