SU333462A1 - Ультразвуковое устройство для измерения параметров распространения колебаний в средах - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области акустического приборостроени .

Известные ультразвуковые устройства дл  измерени  пара.метров распространени  колебании в средах содержат акустический иреоб ))азователь с приемниками и злучател ми, аадример, пьезоэлектрическими, синхронизатор , соедипениый со входами генератора зондирующих импульсов, и ком1мутатора, плечи которого по.дключепы к управл ющим входам усилител , соединепиого с вертикально-отклон ющими пласгинами электроннолучевого индикатора , блок задержки развертки, соедилеииый с генератором развертки. Однако они не позвол ют с достаточной точностью и oneративпостью измерить параметры распространени  колебаний в средах.

Иредлагаемое устройство устран ет (выщеуказанные недостатки и отличаетс  тем, что оно с абжено блоком калиброваииых меток, выходы которого подсоединены к синхронизатору и через переключатель к ве,ртикально-отклон ющим пластинам индикатора, блоком вспомогательной метки, вход которого соединеп с выходом генератора зондирующих импульсов , а выход - с вертикальпо-отклон юпдими пластинами, генератором разностной задержки, вход которого подключен к одному из плеч коммутатора, а выход - ко входу блока задержки развертки и другому плечу

коммутатора, излучатели и расположенные между ними приемники, установленные на базе измерени , электрически соединены через переключатели со входами усилител  и выходом генератора зондирующих импульсов .

Блок вопомогательной метки устройства и одно из плеч коммутатора подключены к управл ющим  ркостью электродам индикатора .

Усилитель его содержит амплитудный дискриминатор , подключенньп к оконечному каскаду , а генератор разностной задержки снабжен дополнительным .регул тором относительной расстройки величины задержки, например потенциометром, на оси которого установлена щкала, проградуированна  в единицах , Пропорциональных относительной расстройке величины задержки.

Кроме того, акустический преобразователь выполнен с возможностью перемещени  приемников друг относительно друга.

Дл  повышени  точности и надежности измерени  параметров колебаний .в замкнутых оболочках но периметру рассто ние между одним из излучателей и приемииками установлено меньще иоловипы периметра оболоч3 Синхронизатор Л работающий с выбранной частотой пОВторени , запускает генератор 2 зондирующих импульсов, который с .помощью излучател  3 или 4 вводит импульсы колебаний в исследуемую среду. Колебани  иринимают нриемники 5 и 6, расположенные между излучател ми 5 и 4 и установленные на базе измерени  / в акустическом преобразователе 7. От синхронизатора 1 также запускаетс  коммутатор 8, выполненный по схеме триггера . Имнульсами, снимаемыми с разных илеч ком|мутатора 8, поочередно блокируютс  каналы усилител  9, к которым подведены сигналы от приемников 5 w 6, з также поочередно с частотой, в два раза ниже частоты синхронизатора /, запускаютс  генератор 10 разностной задержки и блок // задержки развертжи . Так как последний запускаетс  также от генератора 10, то в течение одно.го смежного лолупериода коммутатора 8 работает только блок 11, а в течение другого - « блок 7/, и генератор 10. Таким образом, генератор 12 развертки в смежных полупериодах коммутатора 5 запускаетс  с разными задерж-кам и относительно моментов гене|рации зондирующих имлульоов. Излучатель 3 или 4 н приемники 5 и 6 подключены к выходу генератора зондируюЩИх импульсов и входам каналов усилител  9 соответ1ственно через переключатели 13 и 14 так, что полулериодам образовани  большей задерлски между моментамИ посылки зондирующих имлульсов и запуска развертки соответствуют периоды передачи «а электроннолучевой индикатор 15 сигнала от приемника 5 или 6 с большим временем запаздывани . Сигналы с выхода усилител  9 могут быть подведены к .вертикально-отклон ющим лластинам индикатора 15 непосредственно через переключатель 16, либо через амплитудный дискриминатор 17 переключателем 18, выдаюЩИм нормализованный сигнал при .достижении исследуемым сигналом заданных уровней. Блок 19 вспомогательной метки запускаетс  синхронно с генератором 2 и служит дл  формировани  «миульса метки с регулируемой задержлой относительно мо.ментов генерац ги зондирующих импульсов, используемых дл  калибровки шкалы генератора 10 по меткам , полученным от блока 20 калиброванных меток с переключателем 21, от которого подсинхронизован синхронизатор. Ввиду того, что блок }9 выдает сигнал метки с посто нной в смежных периодах работы синхронизатора задержкой относительно зондирующих и.мнульСО .В, сигнал метки на лиии х развертки, запускаемой в этих периодах с |разиыми задержками , отображаетс  с временным сдвигом, равным действительной разностной задержке. В режиме калибровки калИброваНные метки от блока 20 подвод тс  к вертикально-от1 лон ющИМ пластинам индикато.ра 15 через переключате.ль 21, а к электродам, модулирующим  ркость луча индикатора, подвод тс  импульсы от коммутатора 8 и блока 19 соответственно через переключатели 22 и 23 в амплитудах и пол рност х, обеспечивающих подсвет вспомогательной и калиброванных меток на одной линии развертки и вспомогательной метки-на второй линии развертки. При измерении времени распространени  импульса в среде сигналы, полученные от приемииков 5 тл 6, совмещают на экране элект роннолу1чешото индикатора регулИровкой длительности импульса генератора 10 при выбранной задержке развертки, установленной блоком 11 и служащей только дл  просмотра сигналов вдоль линии развертки. Отсчет времени распространени  колебаний на базе измерени  / получают непосредственно по шкале генератора 10. Совмещен1ие исследуемых сигналов по амплитуде осуществл етс  с помощью калиброванных аттенюаторов, включенных на входе каждого канала усилител  (на чертеже не показаны ) . Противоположное направление (Проз1.пчивани  получают переключением излучателей 3 н 4 н приемников 5 и 6. При измерении в средах с сильно выраженной зависимостью коэффициента поглощени  от частоты, с целью учета .степени расплыва фронта волны, по индикатора 15 сопоставл емые части сигнала (например перва  полуволна) устанавливаютс  одинаковой заданной амплитудой. После этого сигнал передаетс  на индикатор через амплитудный дискриминатор 16. Управл   регул тором чувствительности дискриминатора 16 (или аттенюатором , включенным в цепь сигнала перед дискриминатором), выбирают опре деленный уровень, на котором исследуемые сигналы совмещают по изображению .получеииого нормализованного сигнала регул тором величины разностной задержки генератора 10. С помощью регул тора относительной расстройки длительности импульса задержки разностного генератора 10 сигналы совмещают на других уровн х, выбранных аналогичным образом, отсчет, пропорциональный изменению относительной крутизны фронта сигнала на базе измерени , получают по шкале, св занной с регул тором относительной расстройки генератора 10. Дл  измерени  времени распространени  колебаний в случае зависимости скорости распространени  колебаний в среде от частоты акустический преобразователь 7 выполнен с регулируемьвм рассто нием между приемниками 5 и 5. Измерение параметров распространени  колебаний в замкнутых оболочках производитс  онисанны.м образом. При этом быть использован только один излучатель 3 или 4 и нрнемники 5 и 6, установленные на периметре оболочки так, что рассто ние между излучателем и приемниками меньше половины периметра оболочки.

::ми спосооами комплекса параметров расцространени  колебаний, а также дл  неразру .шающего контрол  качества материала на образцах и.непосредственно в издели х.

П р.е д м е т и з о б ip е т е н и  

Ультразвуковое устройство дл  измерени  .параметров распространени  «олебаний в оре ,дах, содержащее акустический дреобразователь с приемниками и излучател ми, например , пьезоэлектрическими, синхронизатор, соединенный со входами генератора зондирую .щих импульсов и коммутатора, ллечи которого подключены к управл ющим входам усилител , соединенного с вертикально-отклон ю .щими пластинами электроннолучевого индикатора , блок задержки развертки, соединенный с генератором .развертки, отличающеес  ,тем, что, с целью позышени  точности и оперативности измерени , оно снабжено блоком калиброванных меток, выходы которого под;соединены :к синхронизатору и через переключатель к вертикально-отклон ющим пласти:нам индикатора, блоком вспомогательной метки, .вход которого со.единен с выходом генератора зондирующих имПульсОВ, а выход - с вертикально-отклон ю.щими пластинами, генератором разностной задержки, вход которото подключен к одному из плеч ком,мутатора, ;а .В.ЫХОД - ко входу блока задержки развертки и другому плечу коммутатора, а излучатели и расположенные между ними приемники, установленные на базе измерени , электрически соединены через переключатели со входаМИ усилител  и выходом генератора зондирующих ИМ1ПуЛЬСО(В.

2.Устройство по н. 1, отличающеес  тем, что блок вспомогагельной метки и одно из плеч коммутатора подключены к управл ющим  ркостью электродам индикатора.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что усилитель содержит амплитудный дискриминатор, подключенный к оконечному каскаду, а генератор разностной задержки

снабжен дополнительным регул тором относительной расстройки величины задержки, например Потенциометром, на оси которого установлена шкала, проградуированна  в единицах , пропорциональных относительной расстройке величины задержки.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающеес  тем, что акустический преобразователь выполнен е возможностью перемещени  приемников друг относительно друга.

5. Устройство по П1П. 1-4, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности и надежности измерени  параметров колебаний в замкнутых оболочках по периметру, рассто ние между одним из излучателей и приемниками установлено меньше половины периметра оболочки.

2

-L. 1 I1

II

р

L,.5

18

3