SU1656336A1 - Device to meter ultrasonic velocity - Google Patents
Device to meter ultrasonic velocity Download PDFInfo
- Publication number
- SU1656336A1 SU1656336A1 SU894692350A SU4692350A SU1656336A1 SU 1656336 A1 SU1656336 A1 SU 1656336A1 SU 894692350 A SU894692350 A SU 894692350A SU 4692350 A SU4692350 A SU 4692350A SU 1656336 A1 SU1656336 A1 SU 1656336A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- amplifier
- analog
- selector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к неразрушающим способам контрол и может быть использовано при исследовании физико-химических свойств различных материалов . Цель изобретени - повышение точности за счет уменьшени погрешностей в усилителе и повышение производитетьнс- сти за :чет автоматизации счета номера полуволны сигнала. Из последовательности отраженных импульсов выдел етс заданный n-ый импульс. Формирователем 9 отсекаетс видеоимпульс из него с длительностью, равной периоду ультразвуковых колебаний. После элемента 12 Исключающее ИЛИ формируетс пр моугольный импульс, длительность которого пропорциональна изменению усилени усилител 5. Это изменение выдел етс цепью из аналого-цифрового преобразовател 17, цифроаналогового преобразовател 18 или 19 и блока 20 сравнени . Упр&вг ющий сигнал поступает на усилитель 5. Номер отражени индицируетс счетчиком 13. 2 ил.The invention relates to non-destructive control methods and can be used in the study of the physicochemical properties of various materials. The purpose of the invention is to improve the accuracy by reducing errors in the amplifier and increasing the output by: automating the counting of the half-wave number of the signal. From the sequence of reflected pulses, a given nth pulse is extracted. Shaper 9 cuts off the video impulse from it with a duration equal to the period of ultrasonic vibrations. After element 12, an Exclusive OR, a rectangular pulse is formed, the duration of which is proportional to the change in gain of amplifier 5. This change is extracted by a circuit from analog-digital converter 17, digital-to-analog converter 18 or 19, and comparison unit 20. A control & inrush signal is fed to amplifier 5. The reflection number is indicated by a counter 13. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к неразрушающим способам контрол и может быть применено при изучении физико-химических свойств различных материалов, наход щихс в твердом и жидком состо ни х.The invention relates to non-destructive methods of control and can be applied in the study of the physicochemical properties of various materials in solid and liquid states.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерений путем уменьшени погрешности, вызванной разностью фазовых сдвигов сигналов усилителей, нелинейными и частотными искажени ми, а также прецизионной поддержкой амплитуды выходного сигнала, и повышение производительности труда путем автоматизации процесса счета номера полуволны.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by reducing the error caused by the difference in phase shifts of amplifiers, nonlinear and frequency distortions, as well as precision support for the amplitude of the output signal, and increasing productivity by automating the half-wave number counting process.
На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг.2 - диаграммы электрических процессов.Figure 1 shows the structural diagram of the device; figure 2 - diagrams of electrical processes.
Устройство содержит генератор 1, соединенный с акустическим преобразователем 2, механически св занным с контролируемой средой 3, и последовательно соединенные электронный ключ4,усили- t тель 5, детектор 6, пересчетный блок 7, причем второй выход блока 7 через линию 8 задержки соединен со своим вторым входом , а также последовательно соединенные формирователь 9 однопол рного сигнала, инвертор 10, селектор 11 и элемент 12 Исключающее ИЛИ, счетчик 13, первый вход которого соединен с выходом селектора 11, триггер 14. вход которого через сдвоенный переключатель 15 соединен с вторым выходом пересчетного блока 7, а выход соединен с первым входом компаратора 16, выходThe device contains a generator 1 connected to an acoustic transducer 2 mechanically connected with the controlled medium 3 and an electronic switch 4 connected in series, an amplifier 5, a detector 6, a counting unit 7, and the second output of the unit 7 is connected via its delay line 8 to its the second input, as well as serially connected shaper 9 unipolar signal, inverter 10, selector 11 and element 12 Exclusive OR, counter 13, the first input of which is connected to the output of selector 11, trigger 14. whose input through a double switch Juchatel 15 is connected to the second output of the counting unit 7, and the output is connected to the first input of the comparator 16, the output
ОABOUT
елate
СА) СА)SA) SA)
оabout
которого соединен с вторыми входами элемента Исключающее ИЛИ и счетчика 13, аналого-цифровой преобразователь 17(АЦП), выход которого соединен с входами пр мого 18 и инверсного 19 цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), а вход соединен с выходом элемента 12 Исключающее ИЛИ, блок 20 сравнени , первый и второй тходы которого соединены с выходами пр мого 18 и инверсного 19 ЦАП, а выход соединен с вторым входом усилител 5, блок 21 автозапуска, выход которого соединен с первым входом генератора 1, а вход соединен с выходом усилител 5, частотомер 22, вход которого соединен с выходом генератора 1, выход усилител 5 соединен с вторыми входами селектора 11 и компаратора 16, выход селектора 11 соединен с вторым входом генератора 1, выход которого соединен с входом электронного ключа 4, вход формировател 9 через сдвоенный переключатель 15 соединен с первым выходом пересчетного блока 7.which is connected to the second inputs of the Exclusive OR element and counter 13, analog-to-digital converter 17 (ADC), the output of which is connected to the inputs of the direct 18 and inverse 19 digital-analog converters (DAC), and the input is connected to the output of the element 12 Exclusive OR, block 20 comparison, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the direct 18 and inverse 19 DAC, and the output is connected to the second input of the amplifier 5, the autorunter unit 21, the output of which is connected to the first input of the generator 1, and the input is connected to the output of the amplifier 5, frequency meter 22 , entrance to second connected to the output of the generator 1, the output of the amplifier 5 is connected to the second inputs of the selector 11 and the comparator 16, the output of the selector 11 is connected to the second input of the generator 1, the output of which is connected to the input of the electronic switch 4, the input of the driver 9 is connected to the first output conversion unit 7.
Устройство дл измерени скорости ультразвука работает следующим образом.A device for measuring the speed of ultrasound works as follows.
При возбуждении генератором 1 ультразвукового преобразовател 2 импульсом 23 последний начинает колебатьс и колебани передаютс в среду 3. Отразившись от границы раздела двух сред, ультразвуковые колебани через электронный ключ 4 .поступают на усилитель 5. На врем действи мощного импульса 23 ключ 4 закрыт. Усиленные колебани 24 в виде коротких радиоимпульсов поступают на детектор 6 и преобразуютс в видеоимпульсы 25, а дальше поступают на блок 7. В зависимости от положени сдвоенного переключател 15 каждый n-й импульс (например, ) поступает на формирователь 9 и через линию 8 задержки - на второй свой вход. Переключатель 15 ставитс всегда в такое положение , что, если на формирователь 9 поступает n-й импульс, то на триггер 14 поступает (п-1) импульс, который задним фронтом (п-1) импульсом устанавливаетс в 1, а задним фронтом последующего п-го импульса устанавливаетс в исходное положение , т.е. триггер 14 находитс в единичном состо нии 26 на прот жении времени ti, за которое на компаратор 16 проходит импульс n-го отражени . Формирователь 9 отсекает часть n-го видеоимпульса длительностью , равной одному периоду ультразвуковых колебаний, и через инвертор 10 поступает на первый вход селектора 11, а на второй вход поступает радиоимпульс 24 от усилител 5. На выходе селектора 11 формируетс отрицательна полуволна 27, равна половине периода радиоимпульса 24. Эта полуволна поступает на первый вход элемента 12 Исключающее ИЛИ, а на второй вход поступает р д импульсов 28 выбранного n-го отражени из выхода компаратора 16. На выходе элемента 12 получаетс одинWhen excited by the generator 1 of the ultrasonic transducer 2 by a pulse 23, the latter begins to oscillate and the oscillations are transmitted to medium 3. Reflecting from the interface between two media, the ultrasonic oscillations through the electronic key 4. Go to amplifier 5. The key 4 is closed during the action of the powerful pulse 23. The amplified oscillations 24, in the form of short radio pulses, arrive at detector 6 and are converted into video pulses 25, and then go to block 7. Depending on the position of the dual switch 15, each n-th pulse (for example) goes to driver 9 and through line 8 delay - at its second entrance. The switch 15 is always placed in such a position that if the n-th pulse arrives at the shaper 9, then the trigger 14 receives a (n-1) pulse, which is set to 1 by the falling edge (n-1) by the pulse, and th pulse is set to its original position, i.e. trigger 14 is in unit state 26 for a time ti, during which the n-th reflection pulse passes on comparator 16. The shaper 9 cuts off part of the n-th video pulse with a duration equal to one period of ultrasonic vibrations, and through the inverter 10 enters the first input of the selector 11, and the second input receives a radio pulse 24 from the amplifier 5. A negative half-wave 27 is formed at the output of the selector 11, equal to half the period radio pulse 24. This half-wave arrives at the first input of element 12 Exclusive OR, and the second input receives a series of pulses 28 of the selected n-th reflection from the output of comparator 16. At the output of element 12, one is obtained
импульс 29, длительность которого равна разности и длительностей Д|/ импульса 30 между двум импульсами от компаратора 16 и селектора 11 на уровне V0n - опорное срабатывание элемента 12, т.е. в зэвисимо0 сти от амплитуды отселектированной полуволны будет мен тьс фаза двух импульсов на уровне V0n и соответственно мен етс длительность г.2 импульса 30. Импульс 30 поступает на вход АЦП 17, где преобразует5 с в цифровую форму и поступает на ЦАП 18 и 19. Если амплитуда отселектированной полуволны меньше заданной, то срабатывает инверсный ЦАП 19 и через блок 20 сравнени подаетс в цепь обратной св зи усилител impulse 29, the duration of which is equal to the difference and durations of D | / impulse 30 between two pulses from the comparator 16 and the selector 11 at the level of V0n - the reference response of element 12, i.e. depending on the amplitude of the selected half-wave, the phase of two pulses will change at the level of V0n and the duration 2 of pulse 30 will change accordingly. Pulse 30 will be fed to the input of ADC 17, which will convert 5 seconds to digital form and fed to the DAC 18 and 19. If the amplitude of the selected half-wave is less than the specified one, then the inverse DAC 19 is triggered and through the comparison unit 20 is fed into the feedback circuit of the amplifier
0 5 таким образом, что амплитуда отселектированной полуволны увеличиваетс , а если амплитуда полуволны больше заданной, то срабатывает пр мой ЦАП 18 и через блок 20 сравнени амплитуда полуволны уменьшает5 с .0 5 in such a way that the amplitude of the selected half-wave increases, and if the amplitude of the half-wave is greater than the specified one, the direct DAC 18 is triggered and through the comparison unit 20 the half-wave amplitude decreases 5 s.
Так как с помощью обратной св зи можно автоматически удерживать ошибку измерени выходного сигнала усилител в допустимых пределах, т.е. она обладает пет0 лей гистерезиса, то в данном случае, преоб- .разу фазовый сдвиг двух импульсов в длительность импульса 30 при помощи АЦП и ЦАП 18 или 19, раздел длительность импульса на т уровней, возможно в тSince feedback can be used to automatically keep the measurement error of the output signal of the amplifier within acceptable limits, i.e. it has a hysteresis loop, then in this case, the phase shift of two pulses transforms into a pulse duration of 30 using an ADC and a DAC 18 or 19, the pulse width is divided into m levels, possibly in t
5 раз уменьшить погрешность, вызванную изменением амплитуды выходного сигнала. С выхода селектора 11 импульс поступает на первый вход счетчика 13, запрещающий дальнейший счет, на второй вход поступают5 times to reduce the error caused by changes in the amplitude of the output signal. From the output of the selector 11, the pulse arrives at the first input of the counter 13, which prohibits further counting, the second input is received
0 счетные импульсы с выхода компаратора 16 и если отселектируетс перва полуволна, то на счетчике показание будет О, если - втора , то показани будут равн тьс показани м измеренной частоты частотометром,0 counting pulses from the output of the comparator 16 and if the first half-wave is selected, then on the counter the reading will be O, if is the second, then the readings will be equal to the measured frequency readings with a frequency meter,
5 если отселектируетс треть полуволна, то показани счетчика удво тс и т.д.5, if a third half-wave is selected, then the counter reading will double, and so on.
Если показани счетчика не равны О и не кратны показани м частотомера, то имеет место за врем одного цикла измерение се0 лекции первой, последующей и т.д. полуволн. Таким образом, по показани м счетчикамож- но судить о номере отселектированной полуволны во врем одного цикла измерени , что в конечном итоге повышает произ5 водительность труда. Импульс с выхода селектора 11 поступает на второй вход генератора 1, который перезапускаетс на новый цикл измерений. При отсутствии импульсов на выходе усилител 5 блок 21 автозапуска выдает импульсы сIf the meter readings are not equal to O and are not multiples of the frequency meter readings, then the measurement of the first, subsequent, etc., takes place during one cycle. half wave Thus, according to the meter readings, it is possible to judge the number of the selected half wave during one measurement cycle, which ultimately increases the productivity of labor. The pulse from the output of the selector 11 is fed to the second input of the generator 1, which is restarted to a new measurement cycle. In the absence of pulses at the output of the amplifier 5, the autorunter block 21 outputs pulses with
собственным периодом повторени Таким образом, примен один усилитель, добиваемс уменьшени погрешности измерени из-за уменьшени нелинейных и частотных искажений и фазовых сдвигов, вызванных неодинаковой глубиной отрицательной обратной св зи.with its own repetition period. Thus, using a single amplifier, we achieve a reduction in measurement error due to a decrease in nonlinear and frequency distortions and phase shifts caused by unequal depth of negative feedback.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894692350A SU1656336A1 (en) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | Device to meter ultrasonic velocity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894692350A SU1656336A1 (en) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | Device to meter ultrasonic velocity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1656336A1 true SU1656336A1 (en) | 1991-06-15 |
Family
ID=21448062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894692350A SU1656336A1 (en) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | Device to meter ultrasonic velocity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1656336A1 (en) |
-
1989
- 1989-05-22 SU SU894692350A patent/SU1656336A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 746279, кл. G 01 Н 5/00, 1975. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4363242A (en) | Pulsed phase locked loop strain monitor | |
GB2151356A (en) | Sonic or ultrasonic distance measuring device | |
US4117731A (en) | Pseudo continuous wave instrument | |
SU1656336A1 (en) | Device to meter ultrasonic velocity | |
SU1619168A1 (en) | Apparatus for ultrasonic inspection | |
SU1132220A1 (en) | Ultrasonic immersion-type flaw detector | |
RU1775631C (en) | Device for measuring resonance frequency of structure components | |
SU1652899A1 (en) | Device for determining temperature dependence of material elasticity modulus | |
SU1499222A1 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
SU1578634A1 (en) | Method of measuring the time of propagation of ultrasound | |
SU1295363A1 (en) | Meter of time intervals | |
SU1566231A1 (en) | Ultrasonic thermometer | |
SU1465715A2 (en) | Hydraulic meter of sound velocity | |
SU1206626A1 (en) | Apparatus for measuring ultrasound velocity | |
RU1805295C (en) | Vibration-test facility for revolving wheels and disks | |
SU1404927A1 (en) | Device for measuring absorption coefficient of ultrasound | |
SU857850A1 (en) | Ultrasonic thickness meter | |
RU2017082C1 (en) | Device for measuring resonant frequency of construction members | |
SU1603287A1 (en) | Apparatus for checking strength of concrete | |
SU1527572A1 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
SU761833A1 (en) | Ultrasonic echo-pulse thickness gauge | |
JP3099555B2 (en) | Stress measurement device | |
SU1702289A1 (en) | Device for quality control of materials | |
SU1670579A1 (en) | Method of measuring the time of ultrasound propagation in a material over a fixed base | |
SU629495A1 (en) | Ultrasonic flaw detector |