Ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующего

 

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ.КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СВЯЗУЮЩЕГО, содержащее последовательно соединённые соответственно генератор и излучатель и приемник и блок измерения интенсивности, о т л и ч аю .щ е е с я тем, что с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя параллельными каналами,каждый из кр-торых содержит последовательно соединенные логарифмический усилитель, накопитель и блок вычитания, входы которых.соединены через коммутатор с выходом блока измерения интенсивности , последовательно соединенными блоком сравнения, вход которого соединен с выходом блока вычитания первого канала, блоком .измерения временного интервала и блоком вычисления, делителем, первый вход которого через ключ соединен с выходом блока вычитания второго канала, второй предназгначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального заданному приращению вязкости, а выход соединен с вторым входом блока вычисления , третий вход которого предназначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального температуре , блокс л управления, вход кото- { рого соединен с выходом блока срав (О нения и управляющим входом ключа, а выходы - с вторыми входами блоков с вычитания в каждом канале, пороговой схемой, вход которой через согласующий трансформатор соединен с выходом S генератора, а выход - с управляющим входом коммутатора Is:) ND о /J Cfo

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NGUNIINI

РЕСПУБЛИК

„„ЯЦ„„1 О22046

3() 6 01 8 29/00.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H Ae To wü cssjgerm c sv

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ЛНРЫТИЙ (21} 3385138/25-28 (22) 29.01.82 (46) 07.06.83. Бюл. 9 21 (7 2) ..Д. A . Сергеев (53) 535.341.08 (088.8) (56) 1. Андриевская Г.A. Высокопрочные ориентированные стеклопластики. М., "Наука", 1966, с.93.

2. Носов B.A. Проектирование ультразвуковой измерительной anriapaтуры. N., "Машиностроение", 1972, с. 180-181 (прототип}. (54)(57) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО

КОНТРОЛЯ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

СВЯЗУЮЩЕГО, содержащее последовательно соединенные соответственно генератор и излучатель и приемник и блок измерения интенсивности, о т л и ч а° ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя параллельными каналами,каждыйi из которых содержит последовательно соединенные логарифмический усилитель, накопитель и блок вычитания, входы которых соединены через коммутатор с выходом блока измерения интенсивности, последовательно соединенными блоком сравнения, вход которого соединен с выходом блока вычитания первого канала, блоком .измерения временного интервала и блоком вычисления, делителем, первый вход которого че- рез ключ соединен с выходом блока вычитания второго канала, второй предназначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального заданному приращению вязкости, а выход соединен с вторым входом блока вычис-. ления, третий вход которого предназначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального температуре, блоком управления, вход кото- Я рого соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом ключа, а выходы — с вторыми входами блоков вычитания в каждом канале, пороговой схемой, вход которой через согласующи трансформатор соединен с выходом Я. генератора, а выход — с управляющим входом коммутатора.

1022046

Изобретение относится к технике акустических измерений и может быть использовано для измерения кинетических параметров связующего состава при изготовлении изделий.

Известно ультразвуковое устройство контроля степени отверждения связующего, содержащее генератор, дат.чик, усилитель, блок измерения временных интервалов и регистратор 1 ).

Недостатком этого устройстВа является неоднозначная зависимость скорости ультразвука от степени .отверждения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ,ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующего, содержащее последовательно соединенные,соответственно генератор и излучатель и приемник:и блок измерения интенсивности(2 3.

Недостатком известного устройства является существенная погрешность измерения из-за зависимости измеряемого параметра ультразвука не только от степени отверждения, но и от температуры, химического состава жидкости и ее термодинамических параметров.

Цель изобретения — повышение точности контроля кинетических параметров связующего.

Поставленная цель достигается тем, что ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующего снабжено двуми параллельными каналами, каждый из которых содержит последовательно соединенные логарифмический усилитель, накопитель и блок вычитания„ входы которых соединены через коммутатор с выходом блока измерения интенсивности, последовательно соединенными блоком сравнения, вход которого соединен с выходом блока вычитания первого канала, блоком измерения временного интервала и блоком вычисления, делителем, первый вход которого через ключ соединен с выходом блока вычитания второго канала, второй - предназначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального заданному приращению вязкости, а выход соединен с вторым входом блока вычисления, третий вход которого предназначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального температуре, блоком управления, вход которого соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом ключа, а выходы - с вторыми входами блоков вычитания в каждом канале, пороговой схемой, вход которой через согласующий трансформатор соединен с выходом генератора, а выход — с управляющим входом коммутатора.

На чертеже предстаьлена блок-схема устройства.

Ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующих содержит последовательно соединенные

5.соответственно генератор 1 и излучатель 2 и приемник 3 и блок 4 измерения интенсивности, два параллельных канала, каждый иэ которых состоит иэ последовательно соединенных

10 логарифмических усилителей 5 и 6, накопителей 7 и 8 и блоков 9 и 10,, вычитания, входы которых соединены через коммутатор 11 с выходом блока 4 измерения интенсивности; последовательно соединенные блок 12 сравнения, вход которого соединен с выходом блока 9 вычитания первого канала, блок 13 измерения временного интервала и блок 14 вычисления, делитель ,0 15, первый вход которого через ключ

16 соединен с выходом блока 10 вычитания второго канала, а выход соединен с вторым входом блока 14 вычисления, блок 17 управления, вход которого соединен с выходом блока 12 срав иения и управляющим входом ключа

16, а выходы — с вторыми входами блоков 9 и 10 вычитания в каждом канале, пороговую схему 18, вход которой через согласующий трансформатор

30 19 соединен с выходом генератора 1, а выход — с управляющим входом коммутатора 11.

Устройство работает следующим образом.

35 Сигнал с генератора 1 поступает на излучатель 2 и возбуждает ультразвуковые колебания в связующем, которые при распространении претерпевают затухание.

Значение интенсивности ультразвука, принятого приемником 3 измеряет.— ся в блоке 4 измерения интенсивиости.

B качестве демпфера излучателя 2 используется термистр, подключенный, через первичную обмотку согласующего трансформатора 19 к генератору 1 высокой частоты. Вторичная обмотка .трансформатора 19 подключена к входу пороговой схемы 18.При изменении температуры происходит изменение сопро50 тивления термистора, а следовательно и величины напряжения на вторичной обмотке трансформатора 19. При настройке пороговой схемы 18 на порог срабатывания при

Т -Т

<Р т п 2 где Т„„;„- минимальная температура по технологическому допуску, . дТ вЂ” технологический допуск

60 (аТ = 4-6 C j, если

aT

Т < Т . + — интенсивность ультразвука п 1 2 регистрируется первым каналом, а при Т 7 Т . +4 -выход блока 4 измеTniil 2 рения интенсивности подключается ком- мутатором 11 к второму каналу.

1022046

О2 4

К(2+ 1

12 К(+1

c" — д(м 4 эад д С (1- к(12! — "-4

d T (1 К(12дф2д

1-1

М=М + дМ". о

Составитель К.Царев

Техред Т.Фанта .Корректор Г.Решетник

Редактор А. (22андор

4031/36 Тираж 873 Подписное

ВНИИПН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В каналах происходит формирование сигналов, пропорциональных приращению вязкости д((12 за интервал времени дttii (12 . д,,(12= — e,—. с(., (1-12 где а(— постоянная величина;

3 — интенсивность ультразвука. Формирование величины д (,(12 в первом канале при T (Т происходит следующим образом.

Напряжение, пропорциональное интенсивности ультразвука поступает на вход логарифмического усилителя 5, накапливаются в накопителе 7 и подаются на блок 9 вычитания, на второй вход которого с блока 17 управления подается напряжение, пропорциональное значению интенсивности в (1 -1} такте измерения. Таким образом, на вход блока 12 сравнения подается напряжение, пропорциональное дЧ.(12

В момент времени, когда напряжение, пропорциональное д (.(„"2 становится равно напряжению, пройорциональному заданному значению 61(,»<, блок12 сравнения вызывает срабатывание ключа 16, который подключает выход блока 10 вычитания к входу делителя 2.5, на выходе которого формирует,ся напряжение, пропорциональное отношению л (2iдЧ дч,,! дч,2 - к

Под действием сигнала с блока 12 сравнения в блоке 17 управления изменяется значение напряжения и в блоке 13 измерения временных интервалов формируется сигнал, пропорциональный величине dt(2 . Йапряжение с выхода делителя 1„5 и блока 13 измерения временных интервалов подаются на входы блока 14 вычисления, на третий вход которого подается напряжение, пропорциональное величине технологического допуска на температуру д 1

В блоке 14 вычисления формируются напряжения, пропорциональные молекулярному весу М, скорости отdм верждения .C =, молекулярйому д 11

5 коэффициенту вязкОсти см = и прООМ (ср изводной . Эти напряжений

1 формируются на основании выражений

I (о (К(."-1)д Р2

Применение устройства непосредственно в технологическом процессе позволяет улучшить физико-механические свойства композиционного

ЗО материала, ведя управление пропиткой по измеряемой с помощью устройст. ва величине молекулярного веса, так как известно, что физико-механические параметры связующего оптимально зависят от величины молекулярного веса, предотвратить попадание в пропиточную ванну связующего с большими значениями С, что устраняет возможность "козления" связующего в процессе намотки, влеку40 щем за собой остановку технологического оборудования, и позволяет получить значительно больший объем измерительной информации: о скорости нарастания молекулярного веса, чувст45 вительности кинетических параметров к температуре. Эта информация особенно ценна при исследовании связующих составов, применяемых в техно-" логическом процессе намотки. !