Устройство для измерения скорости ультразвука в материалах Советский патент 1986 года по МПК G01H5/00 

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для измерения скорости ультразвука в материалах, например в бетоне.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет формирования измеряемого интервала времени по моментам прохождения сигнала через экстремум.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для измерения скорости ультразвука в материалах; на фиг.2 - эпюры сигналов, поясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные синхронизатор 1, генератор 2 импульсов и излучающий акустический преобразователь 3, последовательно соединенные прием1й,Й акустический преобразователь 4, усилитель 5, ключ 6, пиковый детектор

7и делитель 8 напряжения, первый 9 и второй 10 компараторы напряжения, первые входы которых соединены с выходом ключа 6, а вторые входы - с соответствующими выходами делителя

8напряжения, первый триггер I 1 ,, первый вход которого соединен с синхронизатором 1, а второй вход - с выходом первого компаратора 9 напряжения второй триггер 12, первый и второй входы которого Соединены соответственно с выходами первого 9 и второго 10 компаратора напряжения, измеритель 13 интервалов ,времени, входы которого соединены соответственно с выходами первого 11 и второго 12 триггеров, третий триггер 14, пер- Bbtfi вход которого соединен с синхронизатором 1, а выход - с управляющим входом ключа 6, экстрематор 15,вход которого соединен с выходом ключа 6 а выход - с вторым входом третьего триггера 14, Кроме того на фиг.1 показан образец 16 контролируемого материала.

Устройство работает следующим образом.

С синхронизатора 1 периодическая последовательность импульсов (фиг.2 поступает на запуск генератора 2 импульсов, первого триггера 11 и третьего триггера 14.

В образце 16 исследуемого матери па с помощью излучающего акустического преобразователя 3 возбуждают- ся ультразвуковые колебания, кото

рые принимаются приемным акустическим преобразователем 4. Сигнал с выхода последнего усиливается усилителем 5 и через ключ 6 поступает на

вход экстрематора 15 фиг.2Л). На выходе экстрематора 15 получают импульсы (фиг.26), совпадающие с экстремумами сигнала. Первый из указанных импульсов сбрасывает третий триггер 14, который в свою очередь закрывает ключ 6. На выходе ключа 6 получают периодическую последовательность импульсов длительностью от момента пер- вог о вступления до первого экстремума (фиг,2), которая далее поступает на пиковый детектор 7 и входы компараторов 9 и 10 напряжения. С пикового детектора 7 напряжение, равное по величине амплитуде А первого

вступления, поступает на делитель 8 напряжения, с выходов которого на вторые входы компараторов 9 и 10 пос- ту.п-ают опорные напряжения U, , и и,,„ К„А, . Первый компаратор 9,

Уд , сбрасы- образуя на

его выходе импульс (фиг.2д)длительностью Т +д1, поступающий на суммирующий вход измерителя 13 интервалов

времени. Одновременно со сбором второго триггера 12, который сбрасьгеа- ется вторым компаратором 10, срабатывающим по уровню и„ , на выходе второго триггера 12 формируется импульс (фиг.2е)длительностью ut ,поступающий на вычитающий вход измерителя 13 интервалов времени. На выходе измерителя 13 интервалов времени получают, например, в цифровом косрабатывания по уровню вает первый триггер 11

де величину Т - Л t, + д i

Величины К ми,,

и

2 выбирают таки- чтобы выполнялось соотношение

л1, ut

, в результате чего дос45

тигается снижение систематической погрешности измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости ультразвука в материалах, содержащее последовательно соединенные синхронизатор, генератор импульсов и излучающий акустический преобразователь, последовательно соединенные приемный акустический преобразователь, усилитель, ключ, пиковый детектор и делитель напряжения, первый и второй компараторы напряжения,пер3

вые входы которых соединены с выходом ключа, а вторые входы - с соответствующими выхода ми делителе напряжения, первый триггер, первый вход которого соединен с синхронизатором, а второй вход - с выходом первого компаратора напряжения, второй триггер, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго компараторов напряжения, измеритель интер49341

валов времени, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго триггеров, третий триггер, первый вход которого соеди- J нен с синхронизатором, а выход - с управляющим входом ключа, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности измерения, оно снабжено экстрематором, вход которо- 10 го соединен с выходом ключа, а вы- ход-с вторым входом третьего тригера

фиг.1

фиг. I

Редактор Р.Цицика

Составитель Г.Максимочкин Техред НоБонкалс

Заказ 4225/41

Тираж 507Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Л(-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,

Корректор Г.Решетник

Изобретение относится к технике неразрушакщего контроля материалов и может быть использовано для измерения скорости ультразвука в ма териалах, например в бетоне. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет формирования измеряемого интервала времени по моментам прохождения сигнала через экстремум. Устройство содержит электроакустический тракт из синхронизатора, генератора импульсов, излучающего и приемного акустических преобразователей, усилителя, ключа, детектора, первого и второго компараторов напряжения и первого и второго триггеров, подключенных к измерителю интервалов времени. Кроме того, устройство содержит экстрематор и третий триггер, входы которого подключены соответственно к выходам синхронизатора и экстрематора, а выход - к управляющему входу ключа. 2 ил. (Л С СО bo 4