Устройство для измерения скорости ультразвука в материалах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз CoBofcKMR

Соцнаянстнческнк

Ресттубяни i»939955 (6E ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03. 03. 80 (21) 2891567/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5l)M. Кд.

G 01 Н 5/00 тввударстееай канктет

CCCP ао диетт взебретекк» в вткрыткв

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24 .Дата опубликования описания 02.0 .82 (53) >ВК 534.22 (088.8), 1, д т "ч ъ,дr l,д. °;, О.М. Гончар, С.С. Кукавский и В.В. Крав енко :: и у", ч.;> (р; -.

4.„,„„, (72) Автори изобретения

Сибирский филиал Всесоюзного ордена Трудов

Знамени научно-исследовательского института им. Б.Е. Веденеева . (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ

УЛЬТРАЗВУКА В МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материалов и может быть использовано для измере- ния скорости ультразвука в материалах, . преимущественно в бетоне.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения скорости ультразвука в материалах, содержащее после-,, довательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и излучающий акустический преобразоватвль, приемный акустический преобразователь и соединенный с ним усилитель, два пороговых блока, подключенные к выходу синхронизатора триггер длительности и блок запрета, а также преобразователь временного интервала в цифровой код I 1).

Недостаток устройства состоит в 0 наличии систематической ошибки, связанной с конечной величиной порогового уровня порогового блока, что снижает точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено подключенными к выходу усигителя последовательно соединенными ключом, пиковым детектором и функциональным преобразователем, выходы последнего соединены с опорными входами пороговых блоков, вторые входы которых подключены к усилителю через ключ, вторым триггером длительности, входы которого соединены с выходани пороговых блоков, один из пороговых блоков подключен также к входу первого триггера длительности, а выходы триггеров длительности соединены с входами преобразователя временного интервала в цифровой код, а также последовательно соединенными усилителем-ограничителем, инвертором, линией задержки и схемой совпадений, включенными между усилителем и вторым входом блока запрета, выход которого соединен с управляющим входом ключа, 93995 в выход усилителя-ограничителя подключен ко второму входу схемы совпа" дени й.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и излучающий акустический преобразователь 3, приемный 1е акустический преобразователь 4 и со" единенный с ним усилитель 5, два пороговых блока 6 и 7, подключенные к выходу синхронизатора 1, триггер 8 длительности и блок 9 запрета, а так- ts е преобразователь 10 временного ин- ервала в цифровой код, подключенные .к выходу усилителя 5 последовательно соединенные ключ 11, пиковый детектор 12 и функциональный преобра,зователь 13, выходы последнего соединены с опорными входами пороговых блоков 6 и 7, вторые. входы которых

: подключены к усилителю 5.через ключ 11 вторым триггером 14 длительности, входы которого соединены с выходами пороговых блоков 6 и 7, пороговый блок 7 подключен также к входу первого триггера 8 длительности, в выходы триггеров 8 и 14 длительности соединены с входами преобразователя 10 временного интервала в цифровой код, а также последовательно соединенными усилителем-ограничителем 15, инвертором 16, линией 17 задержки и схемой 18 совпадений, включенными между усилителем 5 и вторым входом блока 9 запрета, выход которо"

rc соединен с управляющим входом ключа 11, а выход усилителя-ограничителя подключен к второму входу схемы 18 совпадений.

5 4 де последней вырабатывается короткий импульс, совпадающий по времени с переходом кода импульса первого вступления через нуль. Этот импульс сбрасывает блок 9 запрета, который, в свою очередь закрывает ключ 11.

На выходе ключа 11 образуется периодическая последовательность импульсов первого вступления, поступающая на пиковый детектор 12 и входы пороговых блоков 6 и 7. С пикового детектора 12 напряжение постоянного тока, равное по величине амплитуде первого вступления А, поступает на функциональный преобразователь 13, с выходов которого на вторые входы пороговых блоков 6 и 7 поступают опорные напряжения V <=,1А и 00 = k А1.

Пороговый блок 7, срабатывая по уровню V,„, сбрасывает триггер 8 длительности, образуя на его выходе импульс длительностью (T+gt< ), поступающий на суммирующий вход преобразоватея 10 временного интервала в цифро- . ой код. Одновременно с сбросом триг гера 14 длительности, который с6расывается пороговым блоком 6, срабатывающим по уровню U, на выходе триггера 14 образуется импульс длительностью ай, поступающий на вычитающий вход преобразователя 10 временных интервалов в цифровой код. На выходе преобразователя 10 образуется цифровой код, соответствующий импульсу, длительностью (Т1Ь t „ - Ь tg).

При известной форме импульса первого вступления можно рассчитать величины k и k, при которых ь 1 = ь 1, в результате чего происходит снижение систематической погрешности измерений.

Устройство работает следующим образом. С синхронизатора 1 периодическая

45 последовательность импульсов поступа" ет на запуск генератора 2 импульсов, триггер 8 длительности и блок 9 запрета. 8 материале с помощью акустического преобразователя возбуждаются ультразвуковые колебания, которые затем принимаются преобразователем 4, поступают на входы ключа 11 и усилителя-ограничителя 15. С выхода последнего сигнал поступает на один вход схемы 18 совпадений, а через инвертор 16 и линию 8 задержки - на второй вход схемы 1,8 совпадений, На выхоформула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука в материалах, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и излучающий акустический преобразователь, приемный акустический преобразователь и соединенный с ним усилитель, два пороговых блока, подключенные к выходу синхронизатора, триггер длительности и блок запрета, а также преобразователь временного интервала в цифровой код, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено подключен939955

Заказ 4652/60 Тираж 507 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ными к выходу усилителя последовательно соединенными ключом, пиковым детектором и функциональным преобразо" вателем, выходы последнего соединены с опорными входами пороговых блоков, вторые входы которых подключены к усилителю через ключ, вторым триггером длительности, входы которого соединены с выходами пороговых блоков, один из пороговых блоков подключен также î к входу первого триггера длительности, а выходы триггеров длительности соединены с входами преобразователя временного интервала в цифровой код, а также последовательно соединенными усилителем-ограничителем, инвертором, линией задержки и схемой совпадений, включенными между усилителем и вторым входом блока запрета, выход которого соединен с управляющим входом ключа, а выход усилителя"ограничителя подключен к второму входу схемы совпадений, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

И 610011, кп. Q 01 Н 5/00, 1974 (прототип ).