Устройство для акустического контроля свойств материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

11

Изобретение относится к технике контроля свойств материалов, основанной на использовании звуковьсх колебаний, и может быть использовано в системах контроля структуры материалов, например асбеста.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения уровня помех и упрощение устройства.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 и излучатель 2 звукового потока, установленные в звуковом потоке первый 3 и вто рой 4 приемные электроакустические преобразователи и подключенные к выходам последних последовательно соединенные дифференциальный усилитель ,5, блок 6 преобразования сигнала и регистратор 7. Излучатель 2 звукового потока выполнен в виде акустической камеры 8, на одном из торцов которой установлен источник 9 звука, а на другом противоположном торце - акустический резонатор 10, в ктором под углом к акустической оси источника звука расположена диафрагма 11 из звукопоглощающего материала, а на противоположных концах его установлены первый 3 и второй 4 приемные электроакустические преобразователи. Блок б преобразования сигнала вьшолнен из задатчика 12 и последовательно соединенных блоков 13 вычитания, первый вход которого служит входом блока 6 преобразования сигнала, а второй вход подключен к выходу задатчика 12, и блока 14 извлечения квадратного корня, выход которого служит выходом блока 6 преобразования сигнала.

Кроме того, на чертеже изображены контролируемый материал 15 и транспортер 16 для подачи контролируемого материала.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый материал 15 подают, например с помощью транспортера 16 , на контроль, В положении контроля материал 15 совместно с электро акустическими преобразователями 3 и 4 и резонатором 10 образуют электроакустический контур, параметры которого зависят от структуры -контроли

5

руемого материала. С помощью генератора 1 возбуждают источник 9 звука, В акустической камере 8 формируется звуковой поток, возбуждающий колебаний в резонаторе 10, который настроен на одну из своих резонансных частот (например, на основную резонансную частоту). Высшие моды колебаний ослабляются механическим фильтр.ом низких частот, роль которого вьтолняет диафрагма 11 из звукопоглощающего материала. Настройку резонатора 10 на резонаторе осуществляют подбором частоты колебаний, соз- д эаемых генератором 1 при наличии в зоне контроля зталонного образца материала (например, асбеста определенного сорта). При этом сигналы с выходов электроакустических преобразователей 3 и 4 поступают на дифференциал ьньй усилитель 5, сигнал с выхода которого поступает на блок 6 преобразования сигнала. В блоке 6 с помощью задатчика 12 и блока 13 из сигнала с выхода усилителя 5 вычитается неинформативная постоянная составляющая, величина которой определяется эмпирически и заранее вводится в задатчик 12. Извеличины оставшейся части сигнала с помощью блока 14 извлекается квадратный корень. Полученная величина поступает на регистратор 7 и используется в качестве информативного параметра, отражаю- 5 щего свойства контролируемого материала. Изменение свойств контролируемого материала приводит к изменению добротности резонатора 10 и к изменению величины сигнала на регистраторе 7. Регистрируемая величина пропорциональна коэффициенту отражения звука от контролируемого материала.

0

5

0

0

В устройстве достигается снижение уровня помех за счет исключения высокочастотных составляющих в спектре колебаний резонатора 10 и выполнения схемы обработки сигналов, что обеспечивает повышение достоверное- ти контроля и приводит к упрощению устройства за счет уменьшения габаритов излучателя 2 звукового потока.

Формула изобретения

Устройство для акустического контроля свойств материалов, содержащее последовательно соединенные генератор и излучатель звукового потока.

установленные в звуковом потоке первый и второй приемные электроакустические преобразователи и подключенные к выходам последних последовательно соединенные дифференциальный усили- тель, блок преобразования сигнала и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля за счет уменьшения уровня помех и упрощения устройства, в нем излучатель звукового потока выполнен в виде акустической камеры, на одном из торцов которой установлен источник звука, а на другом противоположном торце - акустический

резонатор, В котором под углом к акустической оси источника звука расположена диафрагма из звукопоглощающего материала, а на противоположных концах его установлены первый и второй приемные электроакустические преобразователи, блок преобразования сигнала вьшолнен из задатчика и последовательно соединенных блока вычитания, первый вход которого служит входом блока преобразования сигнала, второй рход подключен к выходу задатчика, и блока извлечения квадратного корня, выход которого служит выходом блока преобразования сигнала.

Изобретение относится к технике контроля свойств материалов, основанной на использовании звуковых колебаний. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения уровня помех и упрощение устройства. В устройстве реализуется схема электроакустического резонатора 10 с механическим фильтром низких частот, выполненным в виде пластины 11 из звукопоглощающего материала, акустически связанного с контролируемым материалом. Изменение свойст51 последнего приводит к изменению параметров резонатора 10, что регистрируется по изменению сигналов с выходов электроакустических преобразователей 3 и 4. На регистратор 7 поступает сигнал, пропорциональный коэффициенту отражения звука от контролируемого материала. По его величине судят о свойствах контролируемого материала. 1 ил. (О С/) N9 СО 00 Од 1C 00