Прибор для звуковых и ультразвуковых испытаний бетонов и других строительных материалов

 

ОПИСАНИЕ 20l75I

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.111.1965 (№ 1001664/26-10) с присоединением заявки №

Кл. 42k, 46 06

МПК G 01n

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 620.179.16.002.56 (OS8.8) Опубликовано 08.1Х.1967. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 13.XI.1967

Авторы изобретения

Г. Т. Бордюгов, В. А. Токарев, H. А. Кеслер, С. П. Халавенков, И. С. Вайншток и И. А. Спинцис

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ЗВУКОВЫХ И УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИСПЫТАНИИ

БЕТОНОВ И ДРУГИХ СТРОИТЕЛЬНЪ|Х МАТЕРИАЛОВ

Известны импульсные измерители скорости и затухания ультразвука в различных материалах, например, в бетоне, содержащие кварцевый генератор, делители частоты, блок дискретных задержек, триггер стробимпульса, каскад смешения кварцованных меток, генератор развертки, индикатор, генератор зонди.рующих импульсов, усилитель, реостатно-емкостной генератор, генератор экспоненты и пьезо.преобразователи.

Отличительной особенностью описываемого прибора является то, что в нем выход каскада формирования импульсов последнего делителя частоты соединен с двумя каскадами компенсации, выполненными по схеме совпадения, один из которых соединен последовательно с генератором зондирующих импульсов, а второй — последовательно с каскадами дискретных задержек второго канала, Другим отличием является то, что выход усилителя соединен последовательно с примененным в приборе блоком автоматического измерения времени распространения ультразвуковых колебаний, состоящим из двух каскадов усиления, каскада детектирования, схемы совпадения и релейного выхода.

Такое выполнение устройства увеличивает точность измерения времени распространения ультразвуковых колебаний в исследуемых материалах и устраняет влияние субъективной ошибки измерения, позволяя автоматически определять момент совмещения переднего фронта принятого сигнала с задним фронтом измерительного стробимпульса.

5 11а чертеже приведена блок-схема описыв аем ого прибор а.

Кварцевый генератор 1 подает синусоидальные колебания с частотой 1 мгт1 на формирующий каскад 2, короткие импульсы которого, 10 следующие с периодом, равным 1 мксек, подаются па каскады 3, 4, 5, 6, 7 делителей частоты, »а выходе которых выделяются короткие импульсы с периодами следования, соответсгвенно 10, 100, 1000, 5000 и 20000 мксек.

Импулжвт формирующего каскада 8, следующие с периодами следования 5000 и

20000 мксек, определяют частоты повторения (200 и 50 гт1) генератора 9 зондирующих им-20 пульсов.

B первом канале прибора выход формиру ющего каскада 8 соединен с каскадом компенсации 10, импульсы которого поступают на формирующий каскад 11, а с него через

25 линию задержки 12 — на запуск генератора зондирующих импульсов 9.

Каскад компенсации 1О первого канала поступают также импульсы с каскада 2 и делителя частоты 8.

50 Одновременно импульсы с каскала 8 посту20l75i пают в канал дискретных задержек 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 28, 24, 25, 26.

В случае, когда ручки дискретного отсчета

«х10»>, «х-10 », «х10», «х1», «х0,1», расположенные на переднеи панели прибора, установлены в нулевое положение, импульс с каскада 8, минуя каскады 18, 14, 15, 16 канала задержек, запускает генератор пилы 17, который вырабатывает импульс длительностью

5 мксек.

Отрицательный импульс, соответствующий по времени заднему фронту импульса пилы, опрокидывает триггер 18.

Второй отрицательный импульс с делителя часготы 3 возвращает триггер 18 в исходное состояние.

Отрицательный импульс, соответствующий по времени заднему фронту положительного импульса триггера 18, поступает на формирующий каскад 19, положительный импульс которого задерживается в линии задержки 20 на 0,5 мксек и затем поступает на временной селектор 21.

На селектор 21 поступают также кварцованные импульсы с каскада 4, следующие с периодом 1 мксек.

Импульс селектора 21, кратный импульсам каскада 3 и задержанный относительно пускового импульса с каскада 19 на 1 мксек поступает на формирующий каскад 22, с выхода которого отрицательный импульс поступает на регулируемые пассивные линии задержки

23 и 24, служащие для установки нуля прибора, и затем на линию задержки 25, которой определяется дискретность задержки по

0,1 мксек.

Импульс с .пинии задержки 25 поступает

35 на формирующий каскад 26, с выхода которого измерительный импульс длительностью 40

0,2 мксек поступает в каскад 27 для формирования измерительного стробимпульса.

Роль каскадов компенсации второго канала прибора выполняют каскады 21, 20, 19, 18, 17.

Гецератор 9 зондирующих импульсов посы- 45 лает электрический импульс с частотой 50 гц или 200 гц в пьезопреобразователь 28, который преобразует электрг.ескне колебания в механические колебания ультразвуковой частоты, посылаемые в испытуемый образец 29. 50

Эти колебания, пройдя через . . принимаются вторым пьезопреобразователем 80, преобразуются в электрический сигнал, которьгй усиливается в усилителе 81 и поступает на элекIpoHHQJIyчевую трубку 82 и блок 88 55 автоматического измерения времени распространения ультразвуковых колебаний.

Передний фронт принятого сигнала при помоши ручек дискретных задержек совмещается с задним фронтом стробимпульса каскада 60

27.

Момент измерения (совмещения) определяется по зажиганию индикаторной JIaMrID Iки блока 83.

Время прохождения ультразвукового импульса через образец 29 считывается по показаниям ручек дискретного отсчета. Нуль прибора, учитывающий задержку в пьезопреобразователях и переходных акустических контактах, устанавливается при соосно сомкнутых между собой щупах пьезопреобразователей 28 и 80 с помощью линий задержек 23 и 24, np„ этом ручки дискретного отсчета устапавливают в нулевое г,оложение.

В режиме «без задержки» генератор завертки 84 запускается импульсом каскада 8, а в режиме с задержкой — импульсом каскада 19.

При измерении затухания на одну из вертикально-отклоняющих пластин индикатора

32 подается экспоненциальное напряжение с генератора 85, а на другую — сигнал с выхода усилителя 81.

Контроль работы делителей частоты и каскадов дискретных задержек осуществляется подачей на одну из вертикально-отклоняющих пластин электроннолучевой трубки кварцованпых меток со смесителя 86. Для звуковых испыганий матерчалов предназначен реостатноемкостной генератор 37.

Прибор позволяет производить контроль качества (прочности) бетонных и железобетонных конструкций и сооружений импульсным ультразвуковым способом без их разрушения, а также может быть использован для звуко вых и ультразвуковых испытаний любых тве1 дых, жидких и газообразных сред.

Предмет изобретения

1. Прибор для звуковых и ультразвуковых испытаний бетонов и других строительных материалов, содержащий кварцевый генератор, делители частоты, блок дискретных задержек, триггер стробимпульса, каскад смешения кварцованных меток, генератор развертки, индикатор, генератор зондирующих импульсов, усилитель, RC-генератор, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в нем выход каскада формирования импульсов последнего делителя частоты соединен с двумя каскадами компенсации, выполненными по схеме совпадения, один из которых соединен последовательно с г,," э:. зондирующих импульсов первого канала, а второй — последовательно с каскадами дискретных задержек второго канала, 2. Прибор по п. 1, отлича ощийся тем, что, с целью исключения субъективных ошибок из мерения, B HpM применен 6JIoK автоматического измерения времени распространения ульт. развуковых колебаний, соединенный последовательно с выходом усилителя и состоящий из двух каскадов усиления, каскада детектирования, схемы совпадения и релейного выхода, 201751

Составитель Н. В. Фомичев

Редактор А. А. Эйдис Техред А. А. Камышникова Корректоры: Г. И, Плешакова и Т. Д. Чуиаева

Заказ 3398/9 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2