Импульсный плотномер

 

1 и т 472286

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.68 (21) 1206939/26-25 с присоединением заявки Ю (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.75. Бюллетень Х 20

Дата опубликования описания 10.09.75 (51) М. Кл. G 01п 9, 18

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 531.756(088.8) (72) Лвторы изобрстепия

В. Ф. Вязинкин (71) Заявитель

Ростовский-на-Дону автодорожный техникум (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ПЛОТНОМЕР

Изобретение относится к области измерения плотности и измерения скорости распространения ударных волн в строительных материалах.

Известны импульсные измерители скорости ультразвука и ударных волн в различных строительных материалах, например, в бетоне, содержащие двухканальные устройства с двумя пьезопреобразователями, блоки управления, счетчики импульсов, линии задержки, электронно-лучевые трубки и лампы «ИН» для цифрового отсчета измеряемой величины.

Однако такие измерители используются только в лабораторных исследованиях, так как схемы их собраны на электронных лампах с и ндикацией отсчета результатов измерений на экране электронно-лучевой трубки. Применение электронных ламп в приборах для контроля в производстве строительных материалов ограничивается большой вибрацией и отсутствием высоковольтных источников питания в полевых условиях.

В предлагаемом импульсном плотномере, с целью непрерывного автоматического контроля плотности, выход схемы совпадения соединен со сравнивающим устройством, выполненныaт в виде счетчика импульсов, со схемой занесения и схемой индикации.

На чертеже дана функциональная схема предлагаемого плотномера.

Схема состоит из генератора одиночных ударных импульсов ГИ, двух пьезокерамических преобразователей Дт и Де, двух одинаковых усилителей Ут и У, кварцевого генера5 тора счетных импульсов ГСИ, усилителя инвертора УИ, диодной схемы занесения, сравнивающего счетного устройства, состоящего из 10 (Ti — Тто) триггеров, схемы индикации, состоящей из трех схем совпадения Спь Сп2, 10 Спз, трех регистров Рь Р>, Р3, и трех модулей индикации Иь Ие, Из.

Результаты измерений выдаются сигнальными лампами Ль Л, Лз, соответственно: «меньше нормы», «норма» и «больше нормы». За15 несение числа в сравнивающее счетное устройство осуществляется с помощью трех декад и диодной схемы з;,нссения.

Импульсный режим ИП использует один прямоугольный импульс для возбуждения ко20 лебаний в исследуемой среде. Перед началом измерений с помощью декад набирается заданное число. Пьезокерамические преобразователи, создавая акустический контакт с поверхностью испытуемой среды, замыкают кон25 такт «Сброс» и тех самым устанавливают все блоки ИП в исходное состояние. Далее замыкается контакт «занесение» и с помощью диодной схемы занесения все триггеры сравнивающего счетного устройства устанавливают30 ся в соответствии с кодом занесенного числа.

472286

Последним замыкается контакт «Измерение» и регистр Р4 выдает низкий уровень на мультивибратор МВ и на регистр Р5. Мультивибратор МВ запускает генератор прямоугольных зондирующих импульсов ГИ, который выдает один прямоугольный однополярный импульс на пьезокерамический преобразователь Дь преобразующий электрический импульс в механическую энергию продольных колебаний в испытуемой среде. На схему совпадения Сп4 от регистров Р5 и Р подаются низкие разрешающие уровни. Счетные импульсы от ГСИ поступают через усилитель-инвертор в сравнивающее устройство, которое начинает работать в режиме обратного счета.

В то же время фронт продольной волны, распространяясь в среде, воспринимается вторым пьезокерамическим преобразователем Д, преобразующим механические колебания в среде в затухающие электрические квазисипусоидальные колебания.

Электрический сигнал от преобразователя

Д поступает .на усилитель второго канала У, усиливается им и далее подается на регистры

Рг и Р . На выходе Р появляется высокий запрещающий уровень, а на выходе Р низкий разрешающий уровень, который подается одновременно на схемы Сп и Сп3. Запрещающий уровень регистра Рг, подается на схему

Сп4 и тем самым прекращается доступ счетным импульсам от ГСИ в сравнивающее счетное устройство. Счетное устройство заканчивает свою работу и начинает работать схема индикации.

Время движения переднего фронта волн между двумя преобразователями Д и Д больше времени, занесенного в сравнивающее счетное устройство. В этом случае сравнивающее счетное устройство, досчитав до нуля, установит триггеры T1 — Т в состояние «О», а

Гip — B состояние «1».

Но так как время движения переднего фронта волны оольше времени, занесенного в сравнивающее счетное устройство, то последний импульс перебросит триггер Т> в состояние

«1». «1» триггера Ti через линию задержки подается на схему Спь а «1» триггера Т р одновременно — на схемы Сп> и Сп . Совпадение низких разрешающих уровней от триггеров Ti и Т 0 произойдет только на схеме Спь которая и перебросит регистр Рь Последний подает высокий запрещающий уровень на схему Сп> и низкий разрешающий уровень на модуль Иь Схема Сп4 закрывается и прекращается доступ счетным импульсам в сравнивающее счетное устройство. Модуль И> включает сигнальную лампу Ль что означает: плотность измеряемой среды меньше заданной.

Время движения переднего фронта волны между двумя преобразователями Д и Д оудет меньше времени, занесенного в сравнивающее счетное устройство, которое не успеет досчитать до нуля, как от усилителя второго канала У поступит сигнал и сработает регистр Р3, который и подает запрещающий уро5

60 вень на схему Сп4. От Р на Сп подается разрешающий уровень, где и происходит совпадение «0» триггера Т 0 и сигнала со второго канала от усилителя У через регистр Рр.

На выходе схемы Сп3 появляется низкий уровень, который перебрасывает регистр Р, открывается модуль И3, который включает сигнальную лампу, что означает: плотность измеряемой среды больше заданного значения.

Время движения переднего фронта волны между двумя преобразователями Д и Дг будет равно времени, занесенному в сравнивающее счетное устройство. В этом случае триггеры Т вЂ” Т9 установятся в состояние «1».

Последний импульс перебросит их в состояние

«О», а триггер Т 0 в состояние «1». Этим самым низкий разрешающий уровень от триггера Т 0 одновременно подается на схемы Сп> и Сп.„. В этот же момент на схему Сп приходит высокий запрещающий уровень от преобразователя Д по второму каналу через регистр Р5 и прекращается доступ счетным импульсам в сравнивающее счетное устройство.

Одновременно со второго канала от усилителя У через регистр Р3 приходит низкий разрешающий уровень на схему Сп, где происходит совпадение трех низких разрешающих уровней: «О» триггера Ть «1» от триггера I)p и регистра Р . На выходе схемы Сп появляется уровень, который перебрасывает регистр P., открывается модуль И, который включает сигнальную лампу Лг, что означает: что плотность измеряемой среды равна заданному значению.

Для измерения скорости распространения переднего фронта волны удара на больших базах используется ударное устройство, расположенное на одном основании с преобразователями Д и Д .

Преобразователь Д подключается на вход усилителя Уь При нанесении удара по поверхности испытуемой среды в ней возникают продольные колебания. Передний фронт волны удара воспринимается преобразователем

Д и превращается им в затухающие электрические квазисинусоидальные колебания, которые подаются на усилитель первого канала

Уь Усилитель У управляет работой регистра

Р4, который в свою очередь управляет работой регистра Р . Регистр Р5 подает на схему

Сп4 низкий разрешающий уровень, открывая доступ счетным импульсам от ГСИ в сравнивающее счетное устройство. Продолжая движение, передний фронт волны удара достигает преобразователя Д и возбуждает в нем квазиси нусоидальпые затухающие электрические колебания, которые после усиления подаются на регистр Р5, откуда на схему Сп4 поступает высокий разрешающий уровень и тем самым прекращает доступ счетным импульсам от

ГСИ в сравнивающее счетное устройство.

Предмет изобретения

Импульсный плотномер, содержащий двухканальное входное устройство со пьезокера472286

Составитель T. Родитслева

Техред Н. Ханеева

Корректоры: E. Давыдкина и В. Дод

Редактор Н. Коляда

Заказ 2425/4 Изд. ¹ 1483 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, ир. Сапунова, 2 мическими преобразователями и импульсными усилителями, генератор счетных импульсов, схему совпадения, регистры управления и схему индикации, отличающийся тем, что, с целью непрерывного автоматического контроля, плотности выход схемы cannaдснп1я соединен со сравнивающим устройством, выполненным в виде счетчика импульсов, со схемой занесения и схемой индикации.