Устройство для измерения времени распространения ультразвука в материалах

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть иснользовано при контроле характеристик материалов ультразвуковым методом. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет учета изменения формы имнульса. Устройство содержит нос.чедовательно соединенные си 4хронизнтор 1, генерагор 2 зондирующих имнульсов, излучатель 3, нриемник 5, блок 6 временного масн1табного преобразования, усилитель 7, пороговую схему 8, формирователь 9 временных ворот, второй вход которого подк.;1ючен к выходу синхронизатора 1, АЦП 10, блок 11 индикации . Блок 6 временного масн1табного преобразования может быть выполнен в виде переменного сопротивления 12 электрической нагрузки приемника. Время t,. распространения ультразвука определяется но формуле to (ti-kt-j)/ (1 -k), где ti и l - временные интервалы между моментами излучения и приема на одном нороговом уровне соответственно до и после временного масштабного нреобразования; k - масн1таб преобразования , или til (.O/(t: + t4-t -1 .3), где ta и t4- временные интервалы , аналогичные tiи tL, но измеренные на другом нороговомуровне. 1 з.и. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„. 80„„1427286

А1

158 4 G 01 (х1 29 00 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4107899/25-28 (22) 18.06.86 (46) 30.09.88. Бюл. № 36 (71) Научно-исследовательский институт строительных . онструкций Госстроя СССР (72) П. С. В:: ок, О. А. Стоянцева и М. И. Шлякцу (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 739393, кл. G 01 N 29/00, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛ Я ИЗМЕРЕН ИЯ

ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле характеристик материалов ул ьтразвуковы м методом. Цель изобретения — повышение точности измерения за счет учета изменения формы импульса.

Устройл во со гержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генерагор 2 зондируюгцих импульсов, излучатель 3, приемник 5, блок 6 временного масштабного преобразования, усилитель 7, пороговую схему 8, формирователь 9 временных ворот, второй вход которого подключен к выходу синхронизатора 1, All(1 10, блок 11 индикации, Блок 6 временного масп:табного преобразования может быть выполнен в виде переменного сопротивления 12 электрической нагрузки приемника. Время t, распространения ультразвука определяется «о формуле 1о = (t i — 1<1) / (1 — k), где ti и 1> — - временные интервалы между моментами излучения и приема на одном пороговом уровне соответственно до и после временного масштабного преобразования; 1< — масштаб преобразования, или t ai — — (tit; — -11з)/(1 +4- д — tz — 1з), где t и t< — времснныс интервалы, аналогичные 11 и 1ч Но измеренные уу на другом пороговом уровне. 1 з.п. ф-лы, %УФ

142

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле физико-механических характеристик материалов ультразвуковым методом.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет учета изменения формы импульса.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучатель 3, акустически связанный с ним через исследуемый материал 4 приемник 5, блок 6 временного масштабного преобразования, усилитель 7, пороговую схему 8, формирователь 9 временных ворот, второй вход которого подключен к синхронизатору 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10 и блок 11 индикации.

Блок 6 временного масштабного преобразования может быть выполнен в виде переменного электрического сопротивления 12 нагрузки приемника 5.

Устройство работает следуюшим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает периодически слсдуюгцие импульсы для запуска генератора 2 зондирующих импульсов, а также импульсы, определяюшие момент излучения импульсов ультразвука в контролируемый материал 4. Прошедшие через материал 4 импульсы преобразуются приемником 5 в электрические и поступают через блок 6 временного масштабного преобразования на усилитель 7, обеспечивающий приведение амплитуды первого полупериода принятых УЗК к нормированному уровню U- на входе пороговой схемы 8.

Пороговая схема 8 срабатывает на noporot вом уровне Uo первого полупериода принятых УЗК и формирует импульс, который своим передним фронтом определяет момент приема УЗК. Этот импульс и импульс с выхода синхронизатора 1, определяюший момент излучения УЗК, поступают на формирователь 9 временных ворот, который формирует импульс, равный временному интервалу между моментами излучения и приема УЗК. Длительность импульса с выхода формирователя 9 преобразуется в цифровой код АЦП 10 и фиксируется блоком 11 индикации.

Блок 6 временного масштабного преобразования обеспечивает попеременное поступление на вход усилителя 7 принятых импульсов без изменения их временного масштаба или принятых импульсов 7 с изменением их временного масштаба в k раз

7286

2 (k — коэффициент временного масштабного преобразования). При этом в блоке 11 индикации фиксируют временные интервалы

tt в первом случае и tq во втором случае.

При известном значении k измеряемое время распространения может быть определено по формуле

Временное масштабное преобразование принятых импульсов можно осуществить, изменяя электрическую нагрузку приемника

УЗК, например, при помощи подключенного к нему переменного сопротивления 12.

В этом случае до и после временного масштабного преобразования производят отсчеты временных интервалов между моментом излучения и моментами приема импульсов УЗК, фиксируемыми на двух not Ц роговых уровнях Uo u Uo. На пороговом уровне Uo отсчитываются временные интервалы ti и tz, а на пороговом уровне я

Uo — временные интервалы to и t4. Измеряемое время распространения в рассматриваемом случае может быть определено по формуле

tits — Ыз

to—

1 4 2 3

Формула изобретения

1. Устройство для измерения времени распространения ультразвука в материалах, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов и акустически связанные через исследуемый материал излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, последова40 тельно соединенные усилитель, пороговую схему, формирователь временных ворот, аналого-цифровой преобразователь и блок индикации, второй вход формирователя временных ворот подключен к синхронизатору, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено блоком временного масштабного преобразования, вход которого подключен к приемнику ультразвуковых колебаний, а выход соединен с входом усилителя:

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок временного масштабного преобразования выполнен в виде переменного электрического сопротивления.

1427286

Составитель Д. Широчин

Редактор И. Рыбченко Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 4848/41 Тираж 847 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4