Устройство для измерения скорости распространения волн удара в материалах Советский патент 1983 года по МПК G01N29/00 

1. Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материалов и может быть использовано в строительстве. Известно устройство для измерения скорост распространения волн удара в материалах, в котором обеспечивается автоматическое измере ние скорости продоль:л.1х волн с цифровым отсчетом 1. Однако оно не обеспечивает возможности определения скорости поверхностных волн. Наиболее близким по технической сущности к изобретений является устройство для измерения скорости распространения волн удара в материалах, содержащее электродинамический ударник, приемник, последовательно соединенные усилитель, пороговую схему, формирователь измеряемого временного интервала и цифровое отсчетное устройство 2. Недостатком известного устройства также яв;шется невозможность определения скорости поверхностных волн. Цель изобретения - повышение информативности контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство дпя измерения скорости распространеши волн удара в материалах, содержащее электродинамический ударник, приемник, после довательно соединенные усилитель и пороговую схему, формирователь измеряемого временного интервала и цифровое отсчетное устройство, С габжено управляемым делителем, включенным между приемником и усилителем, схемой управления делителем, выход которой соединен с вторым входом управляемого делителя, последовательно соединенными схемой управления ключом и управляемым ключом, вход схемы управления ключом соединен с-вторым выходом пороговой схемы, последовательно соедине1шыми вторым формирователем измеряемого временного интервала и цифровым отсчетным устройством, выход управляемого ключа соеди нен с первым входом второго формирователя измеряемого временного интервала, второй вход управляемого ключа и вход схемы управления делителем соединены с первым выходом пороговой схемы, а вторые входы обоих формирователей измеряемого временного интервала соединены с электродинамическим ударником. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения скорости распространения волн удара в материалах; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит ударник 1. приемник 2, последовательно соединенные уситатель 3 и пороговую схему 4, первые формирователь 5 измеряемого временного ишерна и и цифровое отсчетное устройство 6, )шравляемый делитель 7, включенный между приемником 2 и усилитель 3, схему 8 управления делителем, выход 1 которой соединен с вторым входом управляемого делителя 7, последовательно соединенные схему 9 управления ключом и управляемый ключ 10, вход схемы 9 управления ключом соединен с вторым выходом пороговой схемы 4, последовательно соединенные .вторые формирователи 11 измеряемого временного интервала и цифровое отсчетное устройство 12, выход j управляемого ключа 10 соединен с первым входом второго формирювателя 1.1 измеряемого временного интервала, второй вход управляемого ключа 10 и вход схемы 8 управления делителем соединен с первым выходом пороговой схемы 4, а вторые входы первого 5 и второго 11 формирователей измеряемого временного интервала соединены с электродинамическим ударником 1. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии управляемый делитель 7 имеет максимальный коэффициент передачи, а управляемый ключ 10 заперт и блокирует первый вход формирователя 11 измеряемого -временного интервала. После нанесения удара импу. с электродинамического ударника (фиг. 2 а) поступает на формирователи 5 и 11, измеряемого времещюго интервала, что обеспечивает начало счета времени, а в материале распространяются волны удара - продольная, имеющая максимальную скорость, и поверхностная, скорость которой примерно в 1,9 раза меньше скорости продольной волны. Поэтому к приемнику 2 приходит сначала фронт продольной волны, а затем, спустя некоторое время, фронт поверхностной волны, амплитуда которой в И раз больше, чем у продольной волны (значения И возрастает с ростом базы прозвучивания, поскольку энергия поверхностных волн убывает пропорционально расстоянию 1, а продольных волн - пропорционально квадрату этого расстояния). Преобразованные приемником 2 электрические колебания (фиг. ) через управляемый делитель 7 и усилитель 3 поступают на вход пороговой схемы 4. Передний фронт импульса этой схемы, выработанный при пороговом . напряжения Ug (фиг. 2 в) подается на формирователь 5 измеряемого временного итерв ала, после чего значение времени распространения продольной волны (фиг. 2 з) отсчитывается и индицируется на цифровом отсчетном устройстве 6. Передним фронтом импульса с выхода пороговой схемы 4 запускается схема 8 управления делителем вырабатьгоающая импульс (фиг. 2 г), поступающий на второй вход управляемого делителя 7. Коэффициент передачи последнего резко уменьшается, соответственно . снижается уровень сигнала на выходе усилителя 3 (фиг. 2 е). Пороговая схеМЗ .4 сработает далее от переднего фронта поверхностной волны (фиг. 2 е). К этому времени управляемый ключ 10 открьтг, поскольку на его первый вход с выхода схемы 9 управления ключом подается отпирающий импульс (фиг, 2д) 5 Запуск схемы 9 управления ключом осуществ.ч ляется задним фронтом импульса пороговой схемы 4 (фиг. 2 в) с целью обеспечения вьь полнения условия отпирания управляемого ключа 10 после того, как уменьшился коэффициент 10 передачи управляемого делителя 7, Передний фронт импульса пороговой схемы 4 (фиг, 2 ж) поступает на второй вход формирователя 11 измеряемого временного интервала, после чего

значение времени распространения поверхностной волны (фиг, 2 и) отсчитывается и трутруется на цифровом отсчетном устройстве 12,

После окончания цикла измерения схемы 8 9, управления делителем и ключом снимают . управляющие напряжения с управляемого делителя 7 и управляемого ключа 10, приводя их в исходное состояние.

Применение устройства позволяет проводить автоматическое одновременное измерение скорости распространения продольной и поверх ностной волн, что повышает ииформативность контроля.

УСТГОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН УДАРА В МАТЕРИАЛАХ, содержаще электродинамитеский ударник, приемник, последовательно соединенные усилитель и пороговую схему, формирователь измеряемого временного интервала и цифровое отс.четное устройство, о.тличаюi щ е е с я тем, что, с целью повышения ин формативности контроля, оно снабжено управляемым делителем, включенным между приемником и усилителем, схемой управления делителем, выход которой соединен с вторь1М входом управляемого делителя, последовательно соединенными схемой управления ключом и управхшемым ключом, вход схемы управления ключом соединен с вторым выходом, пороговой схемы, последовательно соединенными вторыми формирователем измеряемого времейного интервала и цифровым отсчетньпи устройством, выход управляемого кшоча соединен с первым входом второго формирователя измеряемого временного интервала, второй вход управляемого ключа и вход схемы управления делителем соединены с первьш выходом п(Ч)оговой схемы, (Л а вторые входы обоих формирователей измеряемого временного интервала соединены , с электродинамическим ударником.

а

1Г

А,Ал. ,

, I 11 «

. ,