SU320769A1

SU320769A1 - ULTRASONIC DEVICE FOR THE CONTROL OF PHYSICAL PARAMETERS OF SOLID MEDIA

Info

Publication number: SU320769A1
Application number: SU1430334A
Authority: SU
Inventors: конструкторское бюро Цветметавтоматика Специальное

Description

Известные ультразвуковые устройства дл контрол физических параметров твердых сред, содержащие генератор, акустические излучатель и приемник, угловые волноводы, усилитель и регистрирующий блок, недостаточно точны. Это объ сн етс тем, что точность их контрол зависит от температурных изменений , времени распространени сигнала в волноводах и неоднозначности определени регистрирующим блоком фазового сдвига сигнала приемника относительно возбуждающего излучатель напр жени генератора. В предложенном устройстве исключено вли ние температурной нестабильности волноводов и неоднозначности измерений, что повышает точность контрол . Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже. Генератор 1 короткими импульсами возбуждает пьезоэлектрический излучатель 2, который через волновод 3 посылает в контролируемую твердую среду 4 ультразвуковой импульс высокочастотных затухающих колебаний. Импульс после углового ввода в среду распростран етс в ней, трансформиру сь по амплитуде и спектру в зависимости от ее физических параметров, например плотности или толщины , и от пути прохождени . В частности, измен етс длительность полупериодов высокочастотного заполнени переднего фронта ультразвукового импульса. Ультразвуковой импульс, прошедший контролируемую среду, через волновод 5 поступает на приемник 6 и преобразуетс им в высокочастотный электрический импульс. Прин тый высокочастотный импульсный сигнал усиливаетс усилителем 7 ii поступает на формирователь управл ющих импульсов 8 непосредственно и на другой формирователь 9 через инвертор 10. В одном из формирователей, например в формирователе 8, управл ющий импульс вырабатываетс по нулевому переходу фронта второй полуволны высокочастотного заполнени прин того импульсного сигнала, а в другом, выполненном с регулируемой амплитудной отсечкой , например формирователе 9, - по фронту третьей полуволны. Дл этого управл емый вход формировател 9 соединен с выходом блока отсечки //. Интервал между управл ющими импульсами становитс близким к длительности второго полупериода высокочастотного заполнени прин того сигнала, величина которого определ ет контролируемый параметр среды. Этот интервал преобразуетс врем измерительным триггером 12, на который поступают управл ющие импульсы, в пр моугольный импульс той же длительности. Последний преобразуетс в интеграторном блоке 13 в напр жение посто нного тока, пропорциональное длительности импульса триггера. Это напр жение поступает на регистрирующий прибор 14, шкала которого отградуирована в единицах измерени контролируемого параметра среды.The known ultrasonic devices for controlling the physical parameters of solid media, containing a generator, an acoustic emitter and receiver, angular waveguides, an amplifier and a recording unit, are not accurate enough. This is due to the fact that the accuracy of their control depends on the temperature changes, the signal propagation time in the waveguides and the ambiguity of the detection by the recording unit of the phase shift of the receiver signal relative to the generator radiator voltage excitation. In the proposed device, the influence of the temperature instability of the waveguides and the ambiguity of the measurements is excluded, which improves the accuracy of the control. The block diagram of the proposed device shown in the drawing. The generator 1 with short pulses excites a piezoelectric emitter 2, which through the waveguide 3 sends an ultrasonic pulse of high-frequency damped oscillations to the controlled solid medium 4. The impulse after the angular input into the medium propagates in it, transforming in amplitude and spectrum depending on its physical parameters, such as density or thickness, and on the path. In particular, the duration of the half-periods of the high-frequency filling of the leading edge of the ultrasonic pulse varies. An ultrasonic pulse passing through a controlled medium through the waveguide 5 is fed to the receiver 6 and is converted by it into a high-frequency electric pulse. The received high-frequency pulse signal is amplified by an amplifier 7 ii fed to a driver of control pulses 8 directly and to another driver 9 through an inverter 10. In one of the drivers, for example in driver 8, a control pulse is generated by the zero transition of the second half-wave of the high frequency fill pulse signal, and in the other, made with adjustable amplitude cut-off, for example, the imaging device 9, on the front of the third half-wave. For this, the controlled input of the imaging unit 9 is connected to the output of the cut-off block //. The interval between the control pulses becomes close to the duration of the second half-period of the high-frequency filling of the received signal, the value of which determines the controlled parameter of the medium. This interval is converted by a measurement trigger 12, which receives control pulses, into a square pulse of the same duration. The latter is converted in the integrator unit 13 into a DC voltage proportional to the pulse duration of the trigger. This voltage is applied to the registering device 14, the scale of which is calibrated in units of measurement of the monitored parameter of the medium.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. Ultrasonic device for controlling the physical parameters of solid media with parallel surfaces, comprising a generator, an acoustic emitter and a receiver, angular waveguides, an amplifier and a recording unit, characterized in that it is equipped with an inverter connected to the output in order to increase the accuracy. the amplifier, the first driver of the control pulses, the time of the measuring trigger, and the second driver, the input of which is connected to the output of the amplifier and the input of the first driver, and trigger output - with a registering unit via an integrator unit.

2. A device according to claim 1, characterized in that one of the control pulse formers is provided with an adjustable amplitude cut-off block.