Способ автоматической настройки ультразвуковых преобразователей Советский патент 1986 года по МПК G01N29/00 

ю

Изобретение относится к ультразвуковым устройствам и может быть использовано для автоматической настройки ультразвуковых преобразователей в ультразвуковых установках,

Цель изобретения - повышение быстродействия за счет выбора уровня напряжения сравнения.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации способа а(втоматической настройки ультразвуковых преобразователей; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит последователь- 15 ней но соединенные задающий генератор 1, ультразвуковый преобразователь 2, датчик 3 амплитуды, блок 4 сравнения триггер 5, интегратор 6 с управляемой постоянной интегрирования, выход которого соединен с управляющим входом генератора 1, и измеритель 7 раз ности, первый вход которого подключен к выходу датчика 3 амплитуды, выход - к управляющему входу интегратора 6, а второй вход 8 предназначен для подачи на него опорного напряжения U(jn.. Блок 4 сравнения выполнен из параллельно соединенных компараторов 9-П с дифференцирующими цепочками 12-Г4 на выходах. Вторые входы 15-17 компараторов предназначены для подачи на них опорных напряжений , Uonj,. . .Уопн (дискрет ные уровни сравнения). Способ автоматической настройки ультразвуковых преобразователей реализуют следующим образом. Изменяют частоту возбуждения преобразователя 2, В процессе изменения частоты измеряют амплитуду Уд колеба ний ультразвукового преобразователя 2 (фиг.2 а) и сравнивают ее с помощью блока 4 сравнения с рядом дискретных уровней Поп, ,Uon.2 - otiN сравнения. Ряд соответствующшс сигна лов сравнения получают на выходах компараторов 9-11 (фиг .2 сГ -5) „ Суммарный сигнал с выходов дифференциру ющкх цепочек 12-14 (фиг.2е) поступает на счетный вход триггера 5, который, цереключаясь от каждого последующего импульса (фиг.2ж)8 задает направление изменения частоты. Скорость изменения частоты задается постоянной интегрирования инте ратора 6, который управляет генератором 1, изменяя его частоту. Если

в начальный момент частота возбуждения меньше резонансной, то при увеличении частоты возбуждения возрастает и амплитуда Ид колебаний, что вызывает поочередное включение компараторов 9-11. При этом, напряжение на выходе интегратора 6 нарастает. Возрастание амплитуды вызывает увеличение сигнала на выходе измерителя 7 разности. Происходит увеличение постоянной времени интегратора 6 обратно пропорционально увеличению разности между сигналом, пропорциональным амплитуде U и наименьшим из урови, с ран нения. Следовательно, уменьшается скорость частоты генератора 1. При прохождении резонансной частоты (Лиг.2а) , как только текущее значение сигнала, пропорционального амплитуде механических колебаний, становится меньше максимального уровня сравнения, изменяется состояние триггера 5, в результате чего напряжение на выходе интегратора 6 начинает уменьшаться (фиг.2 з), частота генератора 1 также уменьшается. Скорость изменения частоты уменьшается по мере приближения к максимуму. Таким образом, осуществляется динамическая настройка ультразвукового преобразователя к частоте резонанса. Изменение частоты возбуждения с переменной скоростью, изменяемой обратно пропорционально разности между амплитудой колебаний и максимальным уровнем сравнения, обеспечивает повышение быстродействия. Формула изобретения Способ автоматической настройки ультразвуковых преобразователей, заключающийся в том, что изменяют частоту возбуждения преобразователя, в процессе изменения частоты измеряют амплитуду колебаний ультразвукового преобразователя и сравнивают ее с рядом дискретных уровней сравненияJ выявляют максимальный уровень сравнения, не превышающий амплитуду колебаний ультразвукового преобразователя в области его амплитудно-частотной характеристики, устанавливают диапазон изменения частоты в области превьшения амплитуды колебаний выявленного максимального уровня сравнения, отличающийся тем, что, с целью повьшшния быстродействия, измеряют разность между величи312706714

ной амплитуды колебаний ультразвуко-ты возбуждения осуществляют с перевого преЬбразователя и наименьшим изманной скоростью, изменяемой обратно

уровней сравнения, а изменение часто- пропорционально измеренной разности.

Изобретение относится к ультразвуковым устройствам и может быть использовано для автоматической настройки ультразвуковых преобразователей в ультразвуковых установках. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет выбора уровня напряжения сравнения. Настрюйку ультразвуковых преобразователей на частоту резонанса осуществляют путем изменения частоты возбуждения генератора. При этом устанавливают диапазон изменения частоты в области превышения . амплитуды колебаний выявленного максимального уровня Сравнения. Измеряют разность мезеду величиной амплитуды колебаний ультразвукового преобразователя и наименьнтм из уровней S сравнения,.а изменение частоты возбуж дения осуществляют с переменной скоростью, обратно пропорциональной измеренной разности амплитуд. 2 ил.