Устройство для измерения скорости распространения упругих колебаний Советский патент 1986 года по МПК G01H5/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении скорости рас- I пространения упругих колебаний в машиностроении, строительстве, горной и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния частотно-зависимого затухания упругих волн в материале,

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения скорости распространения упругих колебаний.

Устройство для измерения скорости распространения упругих колебаний со- держит последовательно электроакустически соединенные генератор 1, излучатель 2 и приемник 3 ультразвука, дифференцирующий усилитель 4, усилитель 5, первый пороговый элемент 6, первый триггер 7, коммутатор 8 и преобразователь 9 временного интервала в цифровой код последовательно соединенные второй пороговый элемент 10, соединенный с выходом усилителя 5 и второй триггер 11, второй вход которого соединен с выходом первого триггера 7, а выход - со вторым входом коммутатора 8, и синхронизатор 12 Кроме того, предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные запоминающий блок 13, вход которого соединен с выходом преобразователя 9 временного интервала в цифровой код, блок 14 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом преобразователя 9 временного интервала в цифровой код, блок 15 управления, второй выход которого соединен с вторым входом преобразователя 9 времен- ного интервала в цифровой код, и формирователь 16, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 12 первый выход - с входом генератора 1 второй выход - с вторым входом пер- вого триггера 7. Предусмотрена установка излучателя 2 и приемника 3 на объекте 17.

Устройство для измерения скорости распространения упругих колебаний работает следующим образом.

Синхронизатор 12 вырабатьгеает синхроимпульс, запускающий формирователь 16, выходной импульс которого прикладывается через генератор 1 к излучателю 2 ультразвука. Прошедший через объект 17 акустический ИМПУЛЬС преобразуется с помощью при

5

5

О

5

0

емника 3 в электрические колебания и дифференцируется с помощью дифференцирующего усилителя 4. Полученный сигнал усиливают усилителем 5, с выхода которого электрические колебания совместно с помехами подают на пороговые элементы 6 и 10.

Первый пороговый элемент 6 срабатывает на уровне, превьшшющем уровень помех, и вырабатывает импульс, который передним фронтом опрокидывает первый триггер 7. Запуск триггера 7 осуществляется передник фронтом импульса формирователя 16 с некоторой задержкой, компенсирующей сумму задержек в акустических и электронных элементах тракта. Таким образом, первый триггер 7 вырабатывает первый импульс, который поступает на входы коммутатора В и второго триггера 11. Задним фронтом первого импульса производится запуск второго триггера 11, и на его выходе формируется начало второго импульса. Второй пороговый элемент 10 срабатывает на нулевом уровне сигнала и помехи на выходе усилителя 6. Сбрес второго триггера 11 осуществляется от заднего фронта импульса с выхода второго порогового элемента 10. При этом формируется окончание второго импульса, поступающего на второй вход коммутатора 8.

Суммарньм импульс, равный по длительности сумме первого и второго импульсов с выхода коммутатора 8, поступает на преобразователь 9 временного интервала в цифровой код. Полученный код переписывается в каждой реализации в запоминающий блок 13 и поступает далее в блок 14 сравнения кодов, который осуществляет сравнеьше в цифровой форме предыдущих значений временного интервала (поступающих с запоминающего, блока 13) и последующих значений (поступающих с преобразователя 9 временного интервала в цифровой код). До тех пор пока коды, поступающие на входы блока 14 сравнения кодов, не сравняются, он формирует сигнал, которьй с помощью блока 15 управления дает команду на увеличение длительности электрического импульса формирователем 16.

В случае равенства кодов предьщу- щей и последукнцей реализаций на входах блока 14 сравнения кодов блок 15

3 1

управления прекращает увеличение длительности электрического импульса формирователем 16, дает команду на запуск первого триггера 7 от заднего фронта задержанного электрического импульса с второго выхода формирователя 16. Индикатор преобразователя 9 временного интервала в цифровой код индицирует время распространения упругих колебаний в образце 17.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости распространения упругих колебаний, содержащее последовательно электроакустически соединенные генератор, излучатель и приемник ультразвука, дифференцирующий усилитель, усилитель, первый пороговь$й элемент, первый триггер, коммутатор и преобразователь временного интервала в цифровой код, последовательно соединенные

Редактор Т.Парфенова

Составитель Г.Рыжакова

Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Заказ 7048/40Тираж 507Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

80334

второй пороговый элемент, соединенный с выходом усилителя, и второй триггер, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, вы5 ход - с вторым входом коммутатора, и синхронизатор, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными запоминаю10 щим блоком, вход которого соединен с выходом преобразователя временного интервала в цифровой код, блоком сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом преобразова 5 теля временного интервала в цифровой код, блоком управления, второй выход которого соединен с вторым входом преобразователя временного интервала в цифровой код, и формирователем,

20 второй вход которого соединен с выходом синхронизатора, первый выход - с входом генератора , а второй выход - с вторым входом первого триггера.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении скорости распространения упругих колебаний в машиностроении, строительстве, горной и других отраслях промьшшенностй. Целью изобретения является повьшение точности измерений за исключения влияния.частотно-зависимого затухания упругих волн-в йатериале. В устройстве прошедший через объект акустический импульс , излученный излучателем, принимается приемником и после дифференцирования в дифференцирующем усилителе поступает на два пороговых элемента. Первый триггер формирует первый импульс, передний фронт которого сформирован с формирователя, а задний фронт - передним фронтом импульса с первого порогового злемента, срабатывающего на уровне, превьш1ающем уровень помех. Задний фронт первого импульса, запускает второй триггер, который формирует второй импульс, задний фронт которого формируется передним фронтом импульса с второго порогового элемента, срабатьшакнцего .на нулевом уровне дифференцируемого сигнала. Суммарный импульс, равный по длительности сумме первого и второго импульсов с выхода коммутатора, поступает на преобразователь временного интервала в цифровой код. В блоке сравнения кодов происходит сравнение временных интервалов с запоминающего блока и с преобразователя временного интервала в цифровой код. В случае равенства кодов предыдущей и последующей реализации на входах блока сравнения блок управления прекращает увеличение длительности импульса формирователем. Индикатор преобразователя временного интервала в цифровой код индуцирует время распространения упругих колебаний в образце. 1 ил. о (Л