Ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующего Советский патент 1983 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к технике акустических измерений и мохсет быть использовано для измерения кинетических параметров связующего состава при изготовлении изделий. Известно ультразвуковое устройство контроля степени отверждения связующего, содержащее генератор, датчик, усилитель, блок измерения временных интервалов и регистратор Недостатком этого устройства является неоднозначная зависимость скорости ультразвука от степени отверждения. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является .ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующего, содержащее последовательно соединенные роответственно генератор и излучатель и приемник и блок измерения интенсивности 2I. Недостатком известного устройства является существенная погрешность измерения из-за зависимости измеряемого параметра ультразвука не только от степени отверждения, но и от температуры, химического состава жидкости и ее термодинамических параметров . Цель изобретения - повышение точности контроля кинетических параметров связующего. Поставленная цель достигается тем что ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующего снабжено двумя параллельными каналами, каждый из которых содержит последовательно соединенные логариф мический усилитель, накопитель и блок вычитания, входы которых соединены через коммутатор с выходом блока измерения интенсивности, после довательно соединенными блоком сравнения, вход которого соединен с выхо дом блока вычитания первого канала, блоком измерения временного интервала и блоком вычисления, делителем, первый вход которого-через ключ соединен с выходом блока вычитания второго какала, второй - предназначен для. подключения к источнику сигнала пропорционального заданному приращению вязкости, а выход соединен с вто рым входом блока вычисления, третий Бкод которого предназначен для подключения к источнику сигнала, пропор ционального температуре, блоком управления вход которого соединен с выходом блока сравнения и управляющим входом ключа, а выходы - с вторыми входа ми блоковвычитания в каж дом канале, пороговой схемой, вход которой через согласующий трансформатор соединен с выходом генератора , а выход - с управляющим входом KOMf syxaTopa. На чертеже представлена блок-схема устройства. Ультразвуковое устройство контроля кинетических параметров связующих содержит последовательно соединенные соответственно генератор 1 и излучатель 2 и приемник 3 и блок 4 измерения интенсивности, два параллельных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных логарифмических усилителей 5 и б, накопителей 7 и 8 и блоков 9 и 10,, вычитания, входы которых соединены через коммутатор 11 с выходом блока 4 измерения интенсивности,- последовательно соединенные блок 12 сравнения, вход которого соединен с выходом блока 9 вычитания первого канала, блок 13 измерения временного интервала и блок 14 вычисления, делитель 15,первый вход которого через ключ 16 соединен с выходом блока 10 вычитания второго канала, а выход соединен с вторым входом блока 14 вычисления, блок 17 управления, вход которого соединен с выходом блока 12 сравнения и управляющим входом ключа 16,а выходы - с вторыми входами блоков 9 и 10 вычитания в каждом канале, пороговую схему 18, вход которой через согласующий трансформатор 19 соединен с выходом генератора 1, а выход - с управляющем входом коммутатора 11, Устройство работает следующим образом. Сигнал с генератора 1 поступает на излучатель 2 и возбуждает ультразвуковые колебания в связующем, которые при распространении претерпевают затухание. Значение интенсивности ультразвука, принятого приемником 3 измеряется в блоке 4 измерения интенсивности. В качестве демпфера излучателя 2 используется термистр, подключенный через первичную обмотку согласующего трансформатора 19 к генератору 1 высокой часто-гы. Вторичная обмотка трансформатора 19 подключена к входу пороговой схемы 18.При изменении температуры происходит изменение сопротивления термистора, а следовательно и величины напряжения на вторичной обмотке трансформатора 19. При настройке пороговой схемы 18 на порог срабатывания при ср где Tj. минимальная температура по технологическому допуску;. дТ - технологический допуск (ЛТ 4-6°СЬ если Т Т интенсивность ультразвука регистрируется первым каналом, а при Т у, Т.выход блока 4 измерения интенсивности подключается коммутатором 11 к второму каналу.

В каналах происходит формирование сигналов, пропорциональных приращению вязкости

за интервал времени at

{il

; г й: 1

ot - постоянная величина;

где 3 - интенсивность ультразвука.

а т, в перФормирование величины

вом канале при Т Т

происходит

ср следую11 1М образом.

Напряжение, пропорциональное интенсивности ультразвука поступает на вход логарифмического усилителя 5, накапливаются в накопителе 7 и подаются на блок 9 вычитания, на второй вход которого с блока 17 управления подается напряжение, пропорциональное значению интенсивности в (i-1) такте измерения. Таким образбм, на вход блока 12 сравнения подается напряжение, пропорциональное момент времени, когда напряжение, пропорциональное становится равно напряжению, пропорциональному заданному значению блок 12 сравнения вызывает срабатывание ключа 16, который подключает выход блока 10 вычитания к входу делителя 15, на выходе которого формирует,ся напряжение, пропорциональное отношению

.HJ/VHHLvt-f

Под действием сигнала с блока 12 сравнения в блоке 17 управления изменяется значение напряжения и в блоке 13 измерения временных интервалов формируется сигнал, пропорциональный величине . Напряжение с выхода делителя и блока 13 измерения временных интервалов подаются на входы блока 14 вычисления, на третий вход которого подается напряжение, пропорциональное величине технологического допуска на температуру лТ .

В блоке 14 вычисления формируются напряжения, пропорциональные молекулярному весу М , скорости отсГ-Мверждения С,, --гг г молекулярному

сгх ,

коэффициенту вязкости проЧр

Эти напряжений

изводной

сГТ

формируются на основании выражений

10 гв).

f/U -ibt

.

rf ..

ЭЯА

и

f% , (1-K(J

20 (1.к(

1-1

дМ

+

5

Применение устройства непосредственно в технологическом процессе позволяет улучшить физико-механические свойства композиционного материала, ведя управление пропит0кой по измеряемой с помсмцью устройства величине молекулярного веса, так как известно, что физико-механические параметры связующего оптимально зависят от величины молеку5лярного веса, предотвратить попадание в пропиточную ванну связующего с большими значениями Ср , что устраняет возможность козления связующего в процессе намотки, влекущем за собой остановку технологического оборудования, и позв.оляет получить значительно больший объем измерительной информации; о скорости нарастания молекулярного веса, чувствительности кинетических параьмет5ров к температуре. Эта информация особенно ценна при исследовании связующих составов, применяемых в технологическом процессе намотки.

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ.КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СВЯЗУЮЩЕГО, содержащее последовательно соединённые соответственно генератор и излучатель и приемник и блок измерения интенсивности, о т л и ч аю .щ е е с я тем, что с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя параллельными каналами,каждый из кр-торых содержит последовательно соединенные логарифмический усилитель, накопитель и блок вычитания, входы которых.соединены через коммутатор с выходом блока измерения интенсивности, последовательно соединенными блоком сравнения, вход которого соединен с выходом блока вычитания первого канала, блоком .измерения временного интервала и блоком вычисления, делителем, первый вход которого через ключ соединен с выходом блока вычитания второго канала, второй предназгначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального заданному приращению вязкости, а выход соединен с вторым входом блока вычисления, третий вход которого предназначен для подключения к источнику сигнала, пропорционального температуре, блокс л управления, вход кото- { рого соединен с выходом блока срав(О нения и управляющим входом ключа, а выходы - с вторыми входами блоков с вычитания в каждом канале, пороговой схемой, вход которой через согласующий трансформатор соединен с выходом S генератора, а выход - с управляющим входом коммутатора Is:) ND о /J Cfo