SU1672555A1 - Устройство дл исследовани характеристик пьезоэлектрических преобразователей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустическим измерени м и может быть полезным дл  исследовани  преобразователей медицинских диагностических приборов, сканеров и дефектоскопов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства и упрощение его конструкции. Новым в устройстве  вл етс  выполнение блоков обработки координаты. Каждый блок состоит из трех счетчиков 15, 22, 23, схемы сравнени  17 - 20, п ти ключей 24 - 28, схемы ИЛИ 21, триггер 29 и включател  14. Устройство обеспечивает перемещение зонда или мишени в радиальном направлении, что позвол ет исследовать осевое распределение давлени  в пучке ультразвука преобразователей с угловым или секторным сканированием. 2 ил.

Description

Устройство относитс  I акустическим измерени м и может быть применено дл  исследовани  преобразователей медицинских диагностических приборов, сканеров и детектрскопов

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства и упрощение его конструкции.

На фиг 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напр жений в р де узлов схемы.

Устройство состоит из исследуемого преобразовател  1, электронного блока 2, осуществл ющего возбуждение преобразовател , обработку прин того сигнала и регистрацию его. Преобразоватепь 1 закреплен в ванне 3 с жидкостью, в которой закреплена перва  винтова  пара 4, 5 (винт 4 гайка 5), приводима  Б движение шаговым двигателем б К гайке 5 прикреплена втора  винтова  пара 7, 8 и двигатель 9 К гайке 8 прикреплена мишень 10 или зонд (в последнем случае он соедин етс  с блоком 2). Двигатели подключены к своим блокам 11 и 12 управлени , вырабатывающим необходимые импульсы тока дл  обмоток и  вл ющимс  типовыми дл  данного типа двигател . I енератор 13 импульсов подключен к блокам 14 - 29 и 30 - 44 отработки координаты, полностью идентичным и подключенным своими выходами к входам блоков 11 и 12. Входы внутри этих блоков объединены функцией ИЛИ. Каждый блок отработки координаты состоит из соединенного с входом через включатель 14 счетчика 15 с цепью 16 сброса, секционированной схемы сравнени  кодов 17-20, выходы которой объединены схемой ИЛИ 21, и рабочего счетчика 22.

О

VI

of

(Л

ел

Кодовые выходы счетчиков 15 и 22 соединены с входами схемы 17 - 20. Выход схемы 21 соединен с входом счетчика-распределител  23. Входы разр дов счетчика 22, секционированные также как и схема сравнени  кодов 17-20, через ключи 24-27 и основной ключ 28 соединены с входом блока обработки . Выходы счетчика-распределител  23, секционированного в обратном пор дке чем блоки 17 - 20 и 22, подключены на стробирование секций схемы 18 - 20 сравнени  и ключей 25 - 27, т.е. всех кроме старших секций. Выход заполнени  счетчика 23 соединен с основным ключом 28. На стробирование ключа 24 старшей секции подключен выход блока 23, св занный с остальными функцией ИЛИ-НЕ. Выход схемы ИЛИ 21 соединен также с входом триггера 29 самоблокировки и входом установки на О счетчика 22. Задержанный выход схемы 21 подан на другой вход триггера самоблокировки другой координаты, а вход триггера 29 соединен с соответствующим выходом блока отработки другой координаты 30-44. Выход триггера 29 соединен с ключом 28, а входы блока 11 - с выходами ключа 28 и блока 13.

На фиг. 2 графиком а обозначен сигнал на входе стробировани  ключа 24, графиками б-г - сигналы на входах стробировани  ключей 25 - 27 и секций схемы сравнени  кодов 17 -20, графиками д, е. ж. з- сигналы на выходах секций схемы сравнени  кодов 17-20.

Устройство работает следующим образом .

Закрепл ют преобразователь 1, включают блок 2, выбирают заданное горизонтальное (фиг. 1) рассто ние мишени 10 от преобразовател  1. Включают генератор 13 и включателем 14 подают импульсы на счет- чик-задатчик 15 и блок 11. Ключ 28 неиници- алйзирован, т.е. не может быть включен. Мишень 10 перемещаетс  поперечно нормали преобразовател  1. По достижении оси пучка амплитуда прин того сигнала получаетс  максимальной. В этот момент включатель 14 отпускают и сбрасывают с помощью элемента 16 счетчик 15. То же самое делают и в другом блоке обработки координаты 30-44. Таким образом, в счетчи- ках-задатчиках устанавливаютс  начальные координаты О, О Далее соответствующим включателем и генератором 13 выбирают крайнее правое положение мишени 10 (согласно описанному выше), наход т ось пучка ультразвука. Теперь в счетчиках-за- датчиках хран тс  координаты конечной точки х, у. Устройство готово к измерению, счетчики 22 и 23 погашены.

С началом измерени  инициализируют и включают основной ключ 28. запускают генератор 13. Импульсы генератора через замкнутый ключ 24 поступают на старшую

секцию счетчика 22 и подсчитываютс  им. В моменты, следующие через врем  At, содержимое счетчика 22 равн етс  содержимому старших разр дов счетчика-задатчика 15, каждый раз срабатывает старша  секци 

0 17 схемы сравнени  кодов. Импульсом со схемы ИЛИ 21 сбрасываетс  счетчик 22, а в счетчик-распределитель 23 поступает первый , затем также и последующие импульсы (фиг. 2а, д). Процесс протекает монотонно

5 до по влени  импульса на первом выходе

счетчика 23, соответствующего емкости , где m - количество разр дов секций 18 (фиг. 2е). Теперь открываетс  ключ 25, стро- бируетс  секци  18 (фиг. 2а). Когда срабаты- вает секци  18 (фиг. 2е, момент t2), на вход счетчика 23 поступает оп ть на схему 18.

Всего таких циклов будет 2П2, где П2 - коли- чество разр дов -секции 19. Когда сигнал J- по вл етс  на выходе блока 28, соответствующем емкости (2п1+1 ) 2П2, размыкаетс  ключ 25 и замыкаетс  ключ 26 (фиг, 2в, момент гз). В момент времени t4 срабатывает

секци  19, добавл   (2n1 + 1)2n2 + 1 импульс

С

в счетчик 23, Этих циклов будет 2ПЗ, де пз - количество разр дов секций 20. Процесс протекает аналогично описанному выше по принципу цикл в цикле. Импульсом, соответствующим полной емкости счетчика 23, замыкаетс  ключ 27 (график 2ж, момент ts), после срабатывани  секции 20 задним фронтом закрываетс  ключ 28 (момент te

фиг. 2г). Емкость его должна равн тьс  +

0 + 1(2П2 + 1 )2пз + 1 в случае четырех секций. Таким образом, на вход блока 11 поступает количество импульсов, равное заданному в задатчике 15.

Триггер 29 самоблокировки синхрони5 зирует работу обоих блоков отработки координат . Каждым выходным импульсом схемы 21 триггер 29 перебрасываетс , ключ 28 закрываетс . Он открываетсл импульсом аналогичной схемы другого блока 30-44. Таким

0 образом, блок, в котором за врем  At подсчитываетс  меньшее количество импульсов , поджидает другой 5лок отработки координаты, В случае одинакового количества импульсов один блок отработки откры5 вает другой через задержанный выход блока 21. Мишень 10 движетс  по ломанной линии от точки О, О до точки х, у. Эта п/гни  может быть ориентирована под любым углом к нормали рабочей поверхности пьезоп- риемника. В течение движени  может быть

сн то, например, осевое распределение давлени . Указанный режим позвол ет исследовать осевое распределение интенсивности преобразователей секторных сканеров при любом положении лучка.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  исследовани  характеристик пьезоэлектрических преобразователей, содержащее ваннус двум  устройствами перемещени  в виде винтовых пар и двигате- лей, соединенных соответственно с блоками управлени , электронный блок возбуждени , регистрации и обработки сигнала с клеммами дл  подключени  преобразовател , генератор импульсов, выход которого соединен с входом блока обработки координат, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции устройства блок обработки координат выполнен из двух идентичных секций, кажда  из которых состоит из трех счетчиков, первый из которых снабжен цепью сброса, включател ,

   схемы сравнени , схемы ИЛИ, п ти ключей и триггера, при этом вход блока обработки координат соединен с первым входом первого ключа и через выключатель - с входом первого счетчика и первым входом блока управлени  первого двигател , выходы первого и второго счетчиков соединены с входами схемы сравнени , выходы которой соединены с входами схемы ИЛИ, первый выход которой соединен с первыми входами второго и третьего счетчиков и первым вхо-, дом триггера, выход которого подключен к второму входу первого ключа, третий вход которого подключен к второму входу блока управлени  первого двигател  и через второй, третий, четвертый и п тый ключи соединен с входами второго счетчика, управл ющие входы всех ключей и схемы сравнени  соединены с выходами третьего счетчика, при этом второй выход схемы ИЛИ каждой секции соединен с вторым входом триггера другой секции.