Устройство для измерения скорости ультразвука в материалах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондиpyKHpJX импульсов и излучающий электроакустический преобразователь, приемный электроакустический преобразователь , усилитель с автоматической регулировкой усиления, вход которого соединен с выходом приемного электроакустического преобразователя, аналоговый ключ, вход которого соединен с выходом усилителя с автоматической регулировкой усиления, первьй пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, генератор запретных импульсов, первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока, второй вход - с выходом синхронизатора, a первый выход - с вторым входом аналогового ключа, второй пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, первую схему И, первый вход которой соединен с выходом второго порогового блока, a второй вход соединен с вторым выходом генератора запретных импульсов,первый задатчик времени, первь1й вход которого соединен с выходом первой схемы И, a второй вход - с выходом синхронизатора, преобразователь временного интервала в цифровой код, i первый вход которого соединен с выходом первого задатчика времени, (Л отличающееся тем, что, с: с целью повышения точности измерения, оно снабжено третьим пороговым блоком , второй схемой И и вторым задатчиком времени, причем вход третьего порогового блока соединен с выходом аналогового ключа, a выход - с первым входом второй схемы И, второй со ел вход последней соединен с выходом первого задатчика времени, выход - с о со ;о входом второго задатчика времени, a выход последнего соединен с вторым входом преобразователя временного интервала в цифровой код.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК аа (11}

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ Е гйЩЯИ. Я (2 1) 3468361/ 18-28 (22) 08,07.82 (46) 30.05.84. Вюл. N 20 (72) Г.Г.Агасьев, А.А.Лукашев и Г.В.Валицкий (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке нераэрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 534.321.9+543.232(088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР

В 628438, кл. G 01 N 29/00, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СКОРОСТИ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и излучающий электроакустический преобразователь, приемный электроакустический преобразователь, усилитель с автоматической регулировкой усиления, вход которого соединен с выходом приемного электроакустического преобразователя, аналоговый ключ, вход которого соединен с выходом усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналоговогб ключа, генератор запретных импульсов, первый вход которого соединен с выходом рр С 01 Н 5/00 G 01 N 29 00 первого порогового блока, второй вход — с выходом синхронизатора, а первый выход — с вторым входом аналогового ключа, второй пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, первую схему

И, первый вход которой соединен с выходом второго порогового блока, а второй вход соединен с вторым выходом генератора запретных импульсов,первый задатчик времени, первый вход которого соединен с выходом первой схемы И, а второй вход — с выходом синхронизатора, преобразователь вре- менного интервапа в цифровой код, первый вход которого соединен с выходом первого эадатчика времени, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено третьим пороговым блоком, второй схемой И и вторым задатчиком времени, причем вход третьего порогового блока соединен с выходом аналогового ключа, а выход — с первым входом второй схемы И, второй вход последней соединен с выходом первого задатчика времени, выход — с входом второго задатчика времени, а выход последнего соединен с вторым входом преобразователя временного интервала в цифровой код.

1095039

15

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля качества продукции s машиностроении, металлургии и других отраслях промышленности.

Известно устройство для измерения скорости ультразвука в материалах, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и излучающий электроакустический преобразователь, приемный электроакустический преобразователь усипителя с автоматической регулировкой усиления, вход которого соединен с выходом приемного электроакустического преобразователя, аналоговый ключ, вход которого соединен с выходом усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, генератор запретных импульсов, первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока, второй вход — с выходом синхронизатора, а первый выход — с вторым входом аналогового ключа, второй пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, первую схему И, первый вход которой соединен с выходом второго порогового блока, а второй вход соединен с вторым выходом генератора запретных импульсов, первый задатчик времени, первый вход которого соединен с выходом первой схемы И, а второй вход - с выходом синхронизатора, преобразователь временного интервала s цифровой код, первый вход которого соединен с выходом первого задатчика времени (1) .

Недостатком указанного устройства является низкая точность измерений скорости ультразвука.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения скорости ультразвука в материалах, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и излучающий электроакустический преобразователь, приемный электроакустический преобразователь, усилитель с автоматической

1регулировкой усиления, вход которого; соединен с выходом приемного электроакустического преобразователя, аналоговый ключ, вход которого соединен с выходом усилителя с автоматической регулировкой усиления, первый пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, генератор запретных импульсов, первый вход которого соединен с выходом первого порогового блока, второй вход— с выходом синхронизатора, а первый выход — с вторым входом аналогового ключа, второй пороговый блок, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, первую схему И, первый вход которой соединен с выходом второго порогового блока, а второй вход соединен с вторым выходом генератора запретных импульсов, первый задатчик времени, первый вход которого соединен с выходом первой схемы

И, а второй вход — с выходом синхронизатора, преобразователь временного интервала в цифровой код, первый вход которого соединен с выходом первого.задатчика времени, снабжено третьим пороговым блоком, второй схемой И и вторым задатчиком времени, причем вход третьего порогового блока соединен с выходом аналогового ключа, а выход — с первым входом второй схемы И, второй вход последней соединен с выходом первого задатчика времени, выход — с входом второго задатчика времени, а выход последнего соединен с вторым входом преобразователя временного интервала в цифровой код.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения скорости ультразвука, на фиг. 2 — эпюры напряжений.

Устройство содержит синхронизатор

1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий электроакустический преобразователь 3, приемный электроакустический преобразователь 4, усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления, аналоговый ключ 6, первый пороговый блок 7, генератор 8 запрет ных импульсов, второй пороговый блок 9, первую схему И 10 и первый задатчик 11 времени, преобразователь

12 временного интервала в цифровой код, третий пороговый блок 13, вторую схему И 14 и второй задатчик 15 времени.

Устройство работает следующим образом.

1095

Синхронизатор 1 вырабатывает импульсы (фиг. 2, 0 ), запускающие генератор 2 зондирующих импульсов.

Последний возбуждает излучающий электроакустический нреобраэователь 5

3 который излучает импульсы ультразвуковых колебаний в исследуемое изделие (не обозначен). Приемный электроакустический преобразователь

4 принимает эти ультразвуковые им- 10 пульсы, преобразуя их в электрические импульсы, Усилитель 5 с автоматической регулировкой усиления поддерживает постоянную амплитуду первой палуволны принятого импульсного 15 сигнала (фиг. 2, 5 ), который постулает на аналоговый ключ 6.

Первый пороговый блок 7, настроенный на вторую колуволну принимаемого сигнала, вырабатывает импульс (фиг ° 2, 20

5), который поступает на первый вход генератора 8 эапретньм импульсов, на второй вход которого поступает им- пульс с выхода синхронизатора 1 (ф . 2,а). г5

Генератор 8 запретных импульсов вырабатывает импульс (фиг. 2, 2 ), начало которого соответствует моменту запуска генератора 2 зондирующих импульсов (фиг. 2, 0 ), а конец — мо- 30 менту начала импульса, вырабатываемого первым пороговым блоком 7 (фиг. 2, Ь ). Этот импульс (фиг.2,1 ) поступает на второй вход аналогового ключа 6, на первый вход которого нос-з тупает сигнал с вьмода усилителя 5 с автоматической регулировкой усиления (фиг.. 2, 6 ); На выход аналогового ключа 6 проходит первая полуволна принятого сигнала (фиг. 2). щ0

Пороговые блоки 9 и 13. работают от переднего фронта принятого сигна«. ла, причем уровень срабатывания порогового блока 9 больше уровня срабатывания порогового блока 13. Порого- 5 вые блоки 9 и 13 вырабатывают импульсы, которые поступают на первые входы первой и второй схем И 10 и 14.

На второй вход первой схемы И 10 пою тупает сигнал с второго выхода гене-.;

039 4 ратора 8 запретных импульсов (фиг.2, 2) °

Схема И 10 вырабатывает импульс (фиг. 2, 8 ), который поступает на первый вход первого эадатчика 11 времени, на второй вход которого посту пает сигнал с выхода синхронизатора

1. Задатчик 11 времени вырабатывает импульс (фиг. 2, g ), который поступает на второй вход второй схемы

1И 14 и на первый вход преобразовате-у ля 12 временного интервала в цифровой код. Длительность этого импульса (фиг. 2 % .) юм - се+, где 1н „- истинное время распростра-. нения ультразвуковых колебаний в исследуемом изделии

Ь - ошибка в измерении за счет уровня срабатывания второго порогового блока 9.

Вторая схема И 14 вырабатывает импульс, длительность а1, (фиг. 2,И) которого соответствует разности между уровнями срабатывания пороговых блоков 9 и 13. Импульс с выхода схемы И 14 поступает на второй задатчик

15 времени, который осуществляет операцию умножения на коэффициентЫ так, что

5 - Ж d4

Сигнал с выхода второго задатчика 15 времени поступает на второй вход преобразователя 12 временного интервала в цифровой код. Преобразователь 12 временного интервала в цифровой код осуществляет операцию вычитания поступающих на его входы импульсов так, что длительность результирующего импульса оказывается равной времени распространения ультразвуковых колебаний в исследуемом изделииа

Использование устройства для измерения скорости ультразвука позволяет увеличить точность измерений.

1095039

Рю 7

Фиа Я

ВНИИПИ Зафцвз 3582/23 Тирак 547 Подписиое

Фишсаа ПИП Патеит" ° г Уигород,уи.йроаистиаа, 4