SU849066A1

SU849066A1 - Устройство дл измерени скоростиРАСпРОСТРАНЕНи ульТРАзВуКА

Info

Publication number: SU849066A1
Application number: SU792785706A
Authority: SU
Inventors: Станислав Николаевич Коновалов; Валерий Эмануилович Штейнберг; Игорь Михайлович Глинкин; Зафар Зиатдинович Закиров; Владимир Максимович Савоненко; Марат Мансурович Сиразетдинов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6378
Priority date: 1979-06-27
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1981-07-23

Description

Изобретение относится к н&разрушающим испытаниям ультразвуковым методом и может быть использовано для контроля физико-механических свойств по скорости распространения ультразвуковых колебаний. ⁵

Известно устройство для измерения скорости ультразвука, содержащее синхронизатор, излучающий преобразователь, приемный тракт, усилитель, ключ, преобразователь, счетчик, переключа- ¹⁰тель и шифратор 01·

Недостаток этого устройства - его ограниченное применение.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения скот рости распространения ультразвука, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, ключ, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, первый счет2 чик, делитель частоты, вентиль, вто-. рой счетчик и индикатор, генератор опорной частоты, первый выход которого подключен ко второму входу делителя частоты, а второй выход - к третьему входу ключа, и измеритель времени, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - ко второму входу вентиля Г2]·

Недостатком известного устройства является ограниченное применение его, так как оно позволяет измерять только скорость ультразвука и не осуществляет контроль акустического контакта, а также не производит; измерение скорости в относительных единицах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено последовательно соединенными компаратором, вход которого подключен к выходу усилителя, триггером, второй вход которого подключен к выходу син3 849066 хронизатора, схемой И и блоком, контроля акустического контакта, схемой совпадения кодрв, включенной между первым счетчиком и схемой И, и включенными между первым счетчиком и делителем частоты последовательно соединенными блоком индикации и блоком переключателей.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, усилитель 5, ключ 6, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, первый счетчик 7, делитель 8 частоты, вентиль 9, второй счетчик 10 и индикатор 11, генератор 12 опорной частоты, первый выход которого подключен ко второму входу делителя 8 частоты, а второй выход - к третьему входу ключа 6, и измеритель 13 времени·, вход которого подключен к выходу усилителя 5, а выход - ко второму входу вентиля 9, последовательно соединенный компаратор 14, вход которого подключен к выходу усилителя 5, триггер 15, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, схему И 16 и блок 17 контроля акустического контакта, схему 18 совпадения кодов, включенную между первым счетчиком 7 и схемой И 16, и включенные между первым счетчиком 7 и делителем 8 частоты последовательно соединенные блок 19 индикации и блок 20 переключателей.

Устройство работает следующим образом.

В первом такте работы на излучающий преобразователь 3 и приемный преобразователь 4 устанавливается эталонный образец 21, и по команде синхронизатора 1 осуществляется ввод акусти-45 ческих импульсов в образец, одновременно отпирается ключ 6.

В течение времени распространения акустического импульса импульсы с выхода генератора 12 опорной частоты поступают на вход счетчика 7. В момент окончания времени распространения акустического импульса сигналом с выхода усилителя 5 ключ 6 запирается, а. в счетчике 7 фиксируется цифро- _;вой эквивалент времени распростра. нения акустического сигнала Mj», код которого поразрядно отображается блоком 19 индикации.

.

Перед началом второго такта работы устройства один раз перед серией контрольных замеров осуществляется установка кода цифрового эквивалента эталонного времени распространения с помощью блока 20 переключателей, путем фиксации каждого из переключателей .20 в состояние, соответствующее одноименному разряду блока 19 индикации.

Во втором такте эталонный образец заменяется на очередной образец серии контролируемых, и по комансинхронизАтора 1 осуществляется из де ввод акустических импульсов в образец, одновременно отпирается ключ 6. В течение времени распространения акустических импульсов, импульсы с выхода генератора 12 опорной частоты поступают на вход счетчика 7. В момент окончания времени распространения акустического импульса сигналом с выхода усилителя' 5 ключ 6 запирается и в счетчике 7 фиксируется цифровой эквивалент времени распространения акустического сигнала N(^,

Далее по сигналу с выхода усилителя 5 также запускается измеритель 13 времени, в результате чего вентиль 9 отпирается на эталонный интервал времени, в течение которого частота следования импульсов с выхода управляемого делителя 8 частоты поступает на вход счетчика 10. По окончании времени измерения вентиль 9 запирается и индикатором 11 высвечивается цифровой эквивалент отношения скоростей распространения акустических сигналов в эталонном и контролируемом обрацах V^v,r .

Число, которое фиксируется в счетчике 10 по окончании времени измерения и закрытия вентиля >'9, определяется следующим образом

1¼ ⁼F?)t' ^к пр '* где - число в счетчике 10;

Fg_T~ частота на выходе генератора 12 опорной частоты;

Κηρ- коэффициент преобразования.

С учетом того, что'база распространения акустических: сигналов в эталонном и контролируемом образцах равна, то в счетчике 10 записывается число _{H =F} ^ат· Рэт_ ,5эт· g

-|Лэт· ⁶ -К— ι 'ЭТ ·Ρ₃τ Ίχ' ^Эт

т.е. в счетчике 10 фиксируется и высчитывается индикатором 11 цифровой эквивалент отношения скорости распространения акустического сигнала в контролируемом образце к скорости распространения в эталонном образце.

Контроль акустического контакта_{t 5}как эталонного, так и·контролируемого образцов-с преобразователями 3 и 4 рс’здествляется следующим образом.

При нарушении акустического контакта образца 21 с преобразователями 3 и ю 4 амплитуда первой полуволны уменьшается и усилитель 5 срабатывает по второй полуволне, в результате чего появляется погрешность измерения времени Тр , равная одному периоду приняв тых колебаний, в этом случае необходимо блокировать вывод результата,измерения отношения \^/У/_Эт-на индикатор 11, что осуществляется следующим образом. 20

При нормальном акустическом контакте компаратор 14 срабатывает до момента времени, соответствующего временному допуску, и перебрасывает триг- ^:гер 15, который был установлен в исхо-25 дное состояние сигналом с выхода синхронизатора 1, в результате чего схема И 16 запирается, и сигнал на ее вы ходе отсутствует. '

При нарушении же акустического кон-30 такта срабатывание компаратора 14 происходит после окончания интервала времени, соответствующему временному запуску, т.е. сигнал с выхода схемы 18 совпадения кодов поступает через 35 открытую схему И 16 на блокирующий вход индикатора 11 и на вход блока 17 контроля акустического контакта, сигнализируя оператору, что результат контроля заблокирован. 40

По окончании серии контрольных измерений или при значительных изменениях условий измерения необходимо произвести сравнение текущего значения времени45 распространения акустического сигнала в эталонном образце с числом, установленным с помощью блока 20 переключателей, и в случае необходимости произвести корректировку переключателей по текущему 50 состоянию засвеченных индикаторов блока 19 индикации.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую информативность представления контролируемого параметра при малых приборных затратах, властности при отсутствии второго электроакустического тракта, кроме того, обеспечивает одновременно с измерением и контроль акустического контакта, что в значительной степени повышает надежность измерения.

Claims

Изобретение относитс к неразрушающим испытани м ультразвуковым методом и может быть использовано дл кон трол физико-механических свойстй по скорости распространени ультразвуковых колебаний. Известно устройство дл измерени скорости ультразвука, содержащее синхронизатор , излучгдащий преобразователь , приемньш тракт, усилитель, ключ преобразоват-ель, счетчик, переключатель и шифратор и Недостаток этого устройства - его ограниченное применение. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл измерени ско рости распространени ультразвука, содержащее последовательно соединенны синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий преобразователь приемный преобразователь, усилитель, ключ, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора, первый счетчик , делитель частоты, вентиль, вто-.рой счетчик и индикатор, генератор опорной частоты, первьй выход которого подключен ко второму входу делител частоты, а второй выход - к третьему входу ключа, и измеритель времени, вход которого подключен к выходу усилител , а выход - ко .второму входу вентил L2. Недостатком известного устройства вл етс ограниченное применение его, так как оно позвол ет измер ть только скорость ультразвука и не осуществл ет контроль акустического контакта, а также не производит: измерение скорости в относительных единицах. Цель изобретени - расширение функ Ционапьных возможностей. Поставленна цель достигаетс тем, что известное устройство снабжено последовательно соединенными компаратором , вход которого подключен к выходу усилител , триггером, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора , схемой И и блокои контр л акустического контакта, схемой совпадени кодов, включенной между первым счетчиком и схемой И, и вклю ченными между первым счетчиком и дел телем частоты последовательно соединенными блоком индикации и блоком переключателей. На чертеже представлена бпок-схема устройства, Устройство содержит последователь но соединенные синхронизатор 1, гене ратор 2 зондирующих импульсов, излучающий преобразователь 3, приемный преобразователь 4, усилитель 5, ключ 6, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, первый счет чик 7, делитель 8 частоты, вентиль 9 второй счетчик 10 и индикатор 11, ге нератор 12 опорной частоты, первый выход которого подключен ко второму входу делител 8 частоты, а второй выход - к третьему входу ключа 6, и измеритель 13 времени-, вход которого подключен к выходу усилител 5, а выход - ко второму входу вентил 9, последовательно соединенньй компаратор 14, вход которого подключен к выходу усилител 5, триггер 15, второй вход которого подключен к выходу СИНхронизатора 1, схему И 16 и блок 17 контрол акустического контакта, схему 18 совпадени кодов, включенную между первым счетчиком 7 и схемой И 16, и включенные между первым счетчиком 7 и делителем 8 частоты последовательно соединенные блок 19 индикации и блок 20 переключателей. Устройство работает следующим образом . В первом такте работы на излучающий преобразователь 3 и приемный преобразователь 4 устанавливаетс этало ный образец 21, и по команде синхронизатора 1 осуществл етс ввод акусти ческих импульсов в образец, одновременно отпираетс ключ 6. В течение времени распространени акустического импульса импульсы с выхода генератора 12 опорной частоты поступают на вход счетчика 7. В момент окончани времени распростран ни акустического импульса сигналом с выхода усилител 5 ключ 6 запираетс , а. в счетчике 7 фиксируетс цифро вой эквивалент времени распростра . нени акустического сигнала lUj, код которого поразр дно отображаетс бло ком I9 индикации. Перед началом второго такта работы устройства один раз перед серией контрольных замеров осуществл етс установка кода цифрового эквивалента эталонного времени распространени с помощью блока 20 переключателей, путем фиксации каждого из переключателей .20 в состо ние, соответствующее одноименному разр ду блока 19 индикации. Во втором такте эталонный образец 21 замен етс на очередной образец из серии контролируемых, и по команде синхронизатора 1 осуществл етс ввод акустических импульсов в образец , одновременно отпираетс ключ 6. В течение времени распространени акустических импульсов, импульсы с выхода генератора 12 опорной частоты поступают .на вход счетчика 7. В момент окончани времени распространени акустического импульса сигналом с выхода усилител 5 ключ 6 запираетс и в счетчике 7 фиксируетс цифровой эквивалент времени распространени акустического сигнала Nq-. Далее по сигналу с выхода усилител 5 также запускаетс измеритель 13 време ш , в результате чего вентиль 9 отпираетс на эталонный интервал времени, в течение которого часто.та следовани импульсов с выхода управл емого делител 8 частоты поступает на вход счетчика 10. По окончании времени измерени вентиль 9 запираетс и индикатором 11 высвечиваетс цифровой эквивалент отношени скоростей распространени акустических сигналов в эталонном и контролируемом обрацах . . . Число, которое фиксируетс в счетчике 10 по окончании времени измерени и закрыти вентил 9, определ етс .следующим образом .,- КПР где число в счетчике 10; Fg-r-- частота на выходе генератора 12 опорной частоты; коэффициент преобразовани . С учетом того, чтобаза распространени акустических: сигналов в эталонном и контролируемом образцах равна, то в счетчике 10 записываетс число ЗТ-РЭТ -k-sl РЭТ ЭТ . е. в счетчике 10 фиксируетс и высчитываетс индикатором 11 цифровой 584 эквивалент отношени скорости распространени акустического сигнала в контролируемом образце к скорости распространени в эталонном образце. Контроль акустического контакта, как эталонного, так и- контролируемого образцов-с преобразовател ми 3 и 4 рсздествл етс следующим образом. При нарушении акустического контак та образца 21 с преобразовател ми 3 и 4 амплитуда первой полуволны уменьшаетс и усилитель 5 срабатывает по второй полуволне, в результате чего по вл етс погрешность измерени времени Тр равна одному периоду прин тых колебаний, в этом случае необходи мо блокировать вывод результата,измерени отношени индикатор 11, что осуществл етс следующим образом . При нормальном акустическом контак те компаратор 14 срабатывает до момента времени, соответствующего временному допуску, и перебрасывает триг гер 15, который -был установлен в исхо дное состо ние сигналом с выхода синхронизатора 1, в результате чего схема И 16 запираетс , и сигнал на ее вы ходе отсутствует. При нарущении же акустического кон такта срабатывание компаратора 14 про ИС54ОДИТ после oKOH4aiiHH интервала времени, соответствующему временному запуску, т.е. сигнал с выхода схемы 18 совпадени кодов поступает через открытую схему И 16 на блокирующий вход индикатора 11 и на вход блока 17 контрол акустического контакта, сигнализиру оператору, что результат контрол заблокирован, По окончании серии контрольных из-мёрений или при значительных изменени х условий измерени необходимо произвести сравнение текущего значени времени распространени акустического сигнала в эталонном образце с числом, установленным с помощью блока 20 иеретшючателей и в случае необходимости произвести корректировку переключателей по текущему состо нию засвеченных ивдикаторов блока 19-индикации. 6 Предлагаемое устройство обеспечи- вает высокую информативность представлени контролируемого параметра /jc. при малых приборных затратах, в частноети при отсутствии второго электроакустического тракта, кроме того, обеспечивает одновременно с измерением и контроль акустического контакта, что в значительной степени повышае.т надежность измере ш . Формула изобретени Устройство дл измерени .скорости распространени ультразвука, содержа- -. щее последовательно соединенные синхронизатор , генератор зондирующих им-, пульсов, излучающий преобразователь, приемный преобразователь, усилитель, ключ, второй вход которого подключен к выходу синхрош1затора, первый счет-. чик, делитель частоты, вентиль, второй счетчик и инди катор, генератор опор ной частоты, первый выход которого подключен ко второму входу делител частоты а второй выход - к третьему входу ключа, и измеритель времени, вход которого подключен к выходу усилител , а выход - ко второму входу вентил , , отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей , оно снабжено последовательно соедиенны ш компаратором, вход которого подключен к выходу усилител , триггером, второй вход которого подключен к выходу синхрош1затора, схемой И и блрком контрол акустического контакта, схемой совпадени кодов включенной между первым счетчиком и схемой И, и включенными между первым счетчиком и делителем частоты последовательно соединенныьш блоком индикаии и блоком переключателей. Источники информации, прин тые во вним.анне при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2337004, кл, G 01 11 29/04, 1976. 2 .Авторское свидетельство СССР 484456, кл. G 01 N 29/04, 1972 (прототип).